用于可调自旋注入与自旋输运的石墨烯-WS$_2$异质结

我们报告了首次通过 20 nm 厚的二硫化钨 (WS$_2$) 层向石墨烯注入自旋的测量结果，并通过自旋阀和 Hanle 自旋进动测量，分别观测到在 WS$_2$ 环境中石墨烯自旋弛豫时间 ({\tau}s) 的修正。首先，在通过 WS$_2$-石墨烯界面向石墨烯注入自旋的过程中，我们可以调节不同电流偏压下的界面电阻并改变自旋注入效率，这与电导率失配理论相关联。温度辅助隧穿被确定为跨越界面的电荷输运的主导机制。其次，我们测量了 WS$_2$ 晶体下方石墨烯中的自旋输运，观察到与原始状态相比，WS$_2$ 覆盖区域中石墨烯的 {\tau}s 显著降低至 17 ps。降低的 {\tau}s 表明 WS$_2$ 邻近效应诱导了石墨烯中自旋的额外退相干。