石墨烯-六方氮化硼范德瓦耳斯异质结构中的电学自旋注入、输运与探测：进展与展望
介观与纳米尺度物理
2018-06-26 v1 材料科学
摘要
当前石墨烯自旋电子学的研究致力于在石墨烯中实现长自旋寿命，以及高效的自旋注入与探测。在本文中，我们综述了六方氮化硼 (hBN) 如何演变为用于操控和控制石墨烯自旋阀器件中自旋寿命与自旋注入/探测极化的关键基底、封装层以及隧穿势垒。首先，我们概述了传统 SiO 基底给石墨烯中自旋输运带来的挑战，随后介绍了基于 hBN 的石墨烯异质结构所取得的进展。接着我们详细讨论了使用传统氧化物隧穿势垒向石墨烯进行自旋注入的不足与发展，随后介绍了使用晶态单/双/三层 hBN 隧穿势垒以改善自旋注入与探测的最新进展，其亦能在室温下促进两终端自旋阀与 Hanle 测量，并具有技术重要性。我们也讨论了具有剥离与化学气相沉积 (CVD) 生长 hBN 隧穿势垒的偏压诱导接触自旋极化的特例。此外，我们给出了关于利用石墨烯-hBN 异质结构推动石墨烯自旋电子学未来发展的展望。
引用
@article{arxiv.1712.07828,
title = {Electrical spin injection, transport, and detection in graphene-hexagonal boron nitride van der Waals heterostructures: progress and perspectives},
author = {Mallikarjuna Gurram and Siddhartha Omar and Bart J. van Wees},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.07828},
year = {2018}
}
备注
Review, Author submitted manuscript - draft; 25 pages, 8 figures