量子自旋霍尔绝缘体中自旋极化电流的全电学产生
介观与纳米尺度物理
2017-03-29 v1
摘要
在不使用磁性材料和外部磁场的情况下控制和产生自旋极化电流（SPCs）是自旋电子学中的一大挑战，通常需要自旋翻转机制。本工作中，我们提出了一种新方法，在量子自旋霍尔（QSH）绝缘体区域的锡烯纳米带中，通过全电学方式且无需自旋翻转机制来控制和产生 SPCs。这是利用锡烯纳米带中的内禀自旋轨道耦合，通过栅极电压调节自旋向上和向下电子的相对相位来实现的，这会在它们之间产生时间延迟，从而产生由交流电压驱动的交变 SPCs。我们通过瞬态和交流区域的交流输运数值计算，演示了 SPCs 的控制和产生。我们的结果对边缘缺陷具有鲁棒性，并且普遍适用于其他 QSH 绝缘体，如硅烯和锗烯等。这些发现建立了一条通过纯电学手段产生 SPCs 的新途径，并为半导体自旋电子学的新应用打开了大门。
引用
@article{arxiv.1612.06629,
title = {All-Electrical Generation of Spin-Polarized Currents in Quantum Spin Hall Insulators},
author = {L. L. Tao and K. T. Cheung and L. Zhang and J. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.06629},
year = {2017}
}
备注
5 pages, 4 figures