外延生长二维 PtSe$_2$/铁磁体异质结构中原子层可控的太赫兹自旋电子发射
材料科学
2023-05-12 v1
摘要
基于铁磁/金属结的太赫兹（THz）自旋电子发射器已成为太赫兹频段的一项重要技术，提供强大且超大的频谱带宽。这些进展推动了近期对二维（2D）材料用于新太赫兹自旋电子概念的研究。二维材料，如过渡金属硫族化物（TMDs），是自旋电荷转换（SCC）的理想平台，因为它们具有强自旋轨道耦合（SOC）和降低的晶体对称性。此外，SCC 及由此产生的太赫兹发射可通过层数、电场或应变进行调控。本文提出外延生长的 1T-PtSe 与溅射铁磁体（FM）异质结构作为一种新型太赫兹发射器，其中 1T 晶体对称性和强 SOC 有利于 SCC。展示了所生长 PtSe 层的高质量，并且进一步的 FM 沉积不影响 PtSe，这通过大量表征得到证实。通过这种原子级生长控制，PtSe 独特的厚度依赖电子结构使得通过 SCC 调控太赫兹发射成为可能。实际上，我们展示了从单层的逆 Rashba-Edelstein 效应到多层的逆自旋霍尔效应的转变。这种能带结构灵活性使 PtSe 成为太赫兹自旋电子二维材料以及探索 SCC 用于太赫兹发射的潜在机制与工程设计的理想候选者。
引用
@article{arxiv.2305.06895,
title = {Atomic-layer controlled THz Spintronic emission from Epitaxially grown Two dimensional PtSe$_2$/ferromagnet heterostructures},
author = {K. Abdukayumov and M. Mičica and F. Ibrahim and C. Vergnaud and A. Marty and J. -Y. Veuillen and P. Mallet and I. Gomes de Moraes and D. Dosenovic and A. Wright and J. Tignon and J. Mangeney and A. Ouerghi and V. Renard and F. Mesple and F. Bonell and H. Okuno and M. Chshiev and J. -M. George and H. Jaffrès and S. Dhillon and M. Jamet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.06895},
year = {2023}
}
备注
26 pages, 6 figures