Generalmente en un ferromagneto cada átomo tiene $Z-1$ electrones emparejados, con espín neto cero, y un electrón no emparejado. Los espines de los electrones no apareados de los átomos vecinos quieren ser paralelos, por lo que el material tiene una magnetización en masa.
Si intentas inyectar otro electrón en el material ferromagnético, ese otro electrón tiene que ir a alguna parte - en un orbital alrededor de algún átomo. Si quiere entrar en el orbital de menor energía, su espín tiene que ser antiparalelo al del electrón no apareado que ya está allí. Si los espines de los inyectados se fijan para que sean paralelos a los espines de los electrones no apareados en el material, entonces todos los orbitales de menor energía aparecen "llenos", y la inyección requiere más energía. En efecto, el ferromagneto tiene una función de trabajo diferente para los distintos espines de los electrones.
El hecho de que el momento magnético de los electrones sea negativo complica cualquier discusión manual al respecto.
No soy un tipo de estado sólido, así que invito a otros a corregirme
El documento de revisión que enlazaste en los comentarios llama a los materiales de origen y drenaje "ferromagnetos medio metálicos". Creo que esto significa que los electrones en la banda de conducción tienen todos una polarización, y los electrones con la otra polarización tienen energías de Fermi en el hueco de banda. En ese caso, toda la conducción tendría que tener lugar a través de electrones con la polarización correcta.
No sé si todos los ferromagnetos son "medio metálicos" como éste, o si esos materiales deben ser diseñados. Si son de ingeniería, no sé si es posible afinar qué estado de espín conduce. Muy interesante.
Aquí está una página sobre los ferromagnetos semimetálicos con cifras y referencias. En particular, la primera figura muestra las diferentes densidades de estado de los electrones de espín mayoritario y minoritario en un material:
![density of states for half-metallic ferromagnet]()
Creo que producir este tipo de diagramas para un material real implica mucha magia negra de estado sólido, pero el hecho de que aparezca un hueco en la energía de Fermi para los electrones de espín minoritario significa que todos los electrones de conducción estarán polarizados.
