磁性石墨烯对自旋电流的电场与热场产生
介观与纳米尺度物理
2021-05-11 v1
摘要
对紧凑、高速且节能电路的需求促使自旋电子器件提高效率，以期为当前电子学提供可行替代方案。实现该目标的途径建议使用二维（2D）材料，其能提供电荷电流的大自旋极化以及自旋信息的远距离传输。在此，我们首次通过实验证明了石墨烯电导率的大自旋极化（约 14%），该极化源于邻近二维层状反铁磁体所诱导的强交换相互作用。石墨烯中电荷与自旋电流的强耦合以及可与金属铁磁体相媲美的高效率自旋电流产生，连同自旋依赖的塞贝克效应和异常霍尔效应的观测，均一致证实了石墨烯的磁性本质。石墨烯中自旋输运对相邻层间反铁磁体最外层磁化的高灵敏度，也提供了一种读取单一磁亚晶格的工具。磁性石墨烯对自旋电流的电场与热场产生的首次观测，表明其可作为超薄磁存储与传感器件的最终构建单元，在单一二维材料中结合了栅极可调的自旋依赖电导率、远距离自旋输运和自旋轨道耦合。
引用
@article{arxiv.2007.15597,
title = {Electrical and Thermal Generation of Spin Currents by Magnetic Graphene},
author = {Talieh S. Ghiasi and Alexey A. Kaverzin and Avalon H. Dismukes and Dennis K. de Wal and Xavier Roy and Bart J. van Wees},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.15597},
year = {2021}
}