在拓扑绝缘体-磁性绝缘体异质结构中实现室温可调的自旋-电荷转换
介观与纳米尺度物理
2025-02-28 v1 材料科学
摘要
过去十年来，拓扑绝缘体因其在能源效率高的自旋-电荷转换潜力受到广泛关注，这种潜力源于强自旋轨道耦合和自旋动量锁定的表面态。尽管进行了广泛的研究，但自旋-电荷转换效率（通常由自旋哈克角 {\theta}_{SH} 表示）在室温下仍较低。本文我们采用脉冲激光沉积技术合成了高品质的三元拓扑绝缘体 (Bi0.1Sb0.9)2Te3 薄膜，并在磁性绝缘体 Y3Fe5O12 上进行构筑。我们发现 {\theta}_{SH} 在室温下可达约0.76，并在通过电气加压将费米能级调至跨越拓扑表面态后增至约0.9。我们的发现为调控拓扑绝缘体中的自旋-电荷转换提供了创新方法，为其在能源效率高的自旋电子器件应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2502.19736,
title = {Gate-Tunable Spin-to-Charge Conversion in Topological Insulator-Magnetic Insulator Heterostructures at Room Temperature},
author = {Wenxuan Sun and Yequan Chen and Ruijie Xu and Wenzhuo Zhuang and Di Wang and Long Liu and Anke Song and Guozhong Xing and Yongbing Xu and Rong Zhang and Cui-Zu Chang and Xuefeng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.19736},
year = {2025}
}
备注
19 pages, 11 figures, 1 table