拓扑绝缘体表面态中电流产生自旋的电学探测：界面电阻的作用
介观与纳米尺度物理
2019-04-19 v2 材料科学
摘要
由于自旋-动量锁定，拓扑绝缘体(TI)表面态中由电流产生的自旋极化最近已使用铁磁体/隧穿势垒接触被探测到，其中 TI 自旋在铁磁体磁化方向上的投影被测量为电压。然而，已有关于自旋电压符号相反的报道，这被暂归因于 TI 表面上平凡二维电子气态的共存，其可能表现出与 TI Dirac 表面态相反的电流诱导极化。基于电化学势的模型已被提出以确定 TI 表面态所预期的自旋电压符号。然而，这些模型忽略了同样影响所测符号的关键实验参数。在此我们提出一个 Mott 双自旋电流电阻模型，其考虑了诸如自旋相关界面电阻等参数，并表明这种包含可导致通道内自旋向上与自旋向下电子的电压势剖面发生交叉，从而可产生任一种符号的被测自旋电压。这些发现为解决文献中报道的自旋信号符号相反的持续争议提供了方案，并凸显了在模型中纳入现实实验参数的重要性。
引用
@article{arxiv.1810.00757,
title = {Electrical detection of current generated spin in topological insulator surface states: Role of interface resistance},
author = {Connie H. Li and Olaf M. J. van t Erve and Chenhui Yan and Lian Li and Berry T. Jonker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.00757},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 4 figures, Scientific Report, in press