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金属/半金属双层中界面增强的螺旋度依赖光电流

介观与纳米尺度物理 2021-06-02 v1 材料科学

摘要

固体中光-自旋相互作用的标志之一是与光螺旋度相关的光电流的出现。最近的研究表明,螺旋度依赖光电流(HDP)源于光诱导自旋电流以及半金属薄膜的逆自旋霍尔效应。我们研究了金属/半金属双层中的 HDP。与 Bi 单层膜相比,我们发现金属/Bi 双层中的 HDP 得到增强。对于双层,背面照射下的 HDP 符号与正面照射下的相反。在所研究的双层中,Ag/Bi 双层在背面照射下的光电流最大。利用扩散自旋输运模型,我们表明背面照射下的 HDP 符号反转是由界面处的自旋吸收以及自旋到电荷的转换引起的。当 Bi 层厚度较小时,此类界面效应有助于双层在正面照射下 HDP 的增强。这些结果表明,HDP 可用于评估具有强自旋轨道耦合的界面态。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.06786,
  title  = {Interface enhanced helicity dependent photocurrent in metal/semimetal bilayers},
  author = {H. Hirose and M. Kawaguchi and Y. -C. Lau and F. Freimuth and M. Hayashi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.06786},
  year   = {2021}
}