石墨烯/铁磁结构中被诱导磁矩的直接探测与高效自旋-电荷转换
介观与纳米尺度物理
2019-07-03 v1
摘要
本文表明，单层石墨烯（SLG）中借助逆 Rashba-Edelstein 效应（IREE）的自旋-电荷电流转换，可通过将该卓越二维材料与独特的亚铁磁绝缘体钇铁石榴石（YIG = ）以及铁磁金属坡莫合金（Py = ）集成而实现。借助 X 射线吸收谱（XAS）与磁圆二色性（XMCD）技术，我们表明 SLG 的碳原子由于与磁层的邻近效应而获得诱导磁矩。自旋电流由微波驱动铁磁共振的自旋泵浦在磁层中产生，并在室温下通过沿石墨烯层的直流电压检测。发生于石墨烯层的自旋-电荷电流转换由与铁磁层邻近效应诱导的外禀自旋轨道相互作用（SOI）解释。SLG/YIG 与 SLG/Py 体系所得结果确认 IREE 参数值非常相近，且大于先前研究中报道的 SLG 数值。我们还通过扫描隧道显微镜（STM）对 SLG/YIG 的电子与磁性质进行了系统研究。
引用
@article{arxiv.1812.00455,
title = {Direct detection of induced magnetic moment and efficient spin-to-charge conversion in graphene/ferromagnetic structures},
author = {J. B. S. Mendes and O. Alves Santos and T. Chagas and R. Magalhães-Paniago and T. J. A. Mori and J. Holanda and L. M. Meireles and R. G. Lacerda and A. Azevedo and S. M. Rezende},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.00455},
year = {2019}
}
备注
Main text: 12 pages and 6 figures, Supplemental Material: 4 pages and 4 figures