低对称性半金属 MoTe$_2$ 在室温下的大幅多方向自旋-电荷转换
介观与纳米尺度物理
2020-06-17 v1
摘要
高效且多功能的自旋-电荷电流转换对于自旋电子学应用的发展至关重要，而这些应用严重依赖于电学产生和探测自旋电流的能力。在此背景下，自旋霍尔效应已在具有强自旋轨道耦合的重金属中被广泛研究。尽管这些材料的高晶体对称性将转换限制为正交构型，但在低对称性过渡金属硫族化物半金属中预期会出现非寻常构型，这可为纯自旋电流的电学注入与探测增加灵活性。在此，我们报道了在 MoTe 薄片中观测到的自旋-电荷转换，这些薄片堆叠于石墨烯横向自旋阀中。我们探测到由两种不同自旋取向转换所产生的两个不同贡献。除了自旋极化垂直于电荷电流的传统转换外，我们还探测到自旋极化与电荷电流平行的转换。这两个贡献可能源于体自旋霍尔效应或表面 Edelstein 效应，均展现出可与最佳自旋霍尔金属和拓扑绝缘体相媲美的高效率。我们的发现使得在单一实验构型中能够同时转换具有任意面内自旋极化的自旋电流。
引用
@article{arxiv.1910.04642,
title = {Large multi-directional spin-to-charge conversion in low symmetry semimetal MoTe$_2$ at room temperature},
author = {C. K. Safeer and Nerea Ontoso and Josep Ingla-Aynés and Franz Herling and Van Tuong Pham and Annika Kurzmann and Klaus Ensslin and Andrey Chuvilin and Iñigo Robredo and Maia G. Vergniory and Fernando de Juan and Luis E. Hueso and M. Reyes Calvo and Fèlix Casanova},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.04642},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 4 figures, and Supporting Information