栅极调控石墨烯/WTe$_2$异质结构中的贝里曲率诱导局域自旋极化

对局域自旋-电荷相互转换的完全实验控制在自旋电子学中至关重要。将石墨烯与强自旋轨道耦合的二维（2D）材料结合的异质结构可通过设计实现此类功能。电学自旋阀实验迄今仅提供了此类器件的全局信息，而对称性破缺、异质界面电荷输运与拓扑方面之间的局域相互作用仍未被探索。在此，我们利用磁光克尔显微镜解析栅极可调、局域电流诱导的石墨烯/WTe$_2$范德瓦耳斯（vdW）异质结构中的自旋极化。结果表明，即使对于名义上面内输运，相应的面外电流也会诱导显著的面外自旋积累。我们建立了理论模型，基于层间隧穿、降低的点群对称性以及异质结构固有的贝里曲率，解释了巨克尔信号的栅极与偏压依赖 onset 及空间分布。我们的发现揭示了 2D 异质结构工程利用拓扑现象服务于自旋电子学的潜力，并构成了迈向纳米尺度电学自旋控制的重要进一步步骤。