基于 SrTiO3 二维电子气的纳米器件中自旋-电荷转换的全电学探测
介观与纳米尺度物理
2023-09-26 v1 应用物理
摘要
磁电自旋轨道（MESO）技术旨在通过将铁磁体与用于信息写入的磁电（ME）元件以及用于通过自旋-电荷转换进行信息读出的自旋轨道（SO）元件相结合，将逻辑引入存储器。在可实现大 MESO 输出信号的候选 SO 材料中，氧化物 Rashba 二维电子气（2DEG）已显示出非常大的自旋-电荷转换效率，尽管大多是在自旋泵浦实验中。在此，我们报道了利用 SrTiO3 2DEG 的逆 Edelstein 效应在纳米尺度器件中进行全电学自旋注入与自旋-电荷转换实验。我们设计、构图并制备了纳米器件，其中从钴层注入到 2DEG 的自旋流被转换为电荷流。我们通过施加背栅电压优化了自旋-电荷转换信号，并研究了其温度演化。我们进一步将逆 Edelstein 贡献与平面霍尔效应、反常霍尔效应或各向异性磁电阻等杂散效应区分开来。这些器件的非易失性与高能效相结合，可能催生超越 CMOS 计算架构的新技术范式。
引用
@article{arxiv.2309.13992,
title = {All-electrical detection of the spin-charge conversion in nanodevices based on SrTiO3 two-dimensional electron gases},
author = {Fernando Gallego and Felix Trier and Srijani Mallik and Julien Bréhin and Sara Varotto and Luis Moreno Vicente-Arche and Tanay Gosavy and Chia-Ching Lin and Jean-René Coudevylle and Lucía Iglesias and Félix Casanova and Ian Young and Laurent Vila and Jean-Philippe Attané and Manuel Bibes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.13992},
year = {2023}
}