双层石墨烯/WS$_2$异质结构中的大自旋弛豫各向异性
介观与纳米尺度物理
2019-10-23 v1
摘要
我们研究了与二硫化钨(WS)衬底具有自旋轨道耦合的双层石墨烯(BLG)中的自旋输运，并测得创纪录的自旋寿命各向异性约40-70，即面外与面内自旋弛豫时间之比。我们通过铁磁电极的形状各向异性来控制面内与面外自旋的注入和探测。我们通过高垂直磁场下的Hanle测量以及我们开发的新工具——斜自旋阀(Oblique Spin Valve)测量，估算出约1-2 ns。利用Hanle自旋进动实验，我们发现在电子掺杂区间低至约30 ps，且其仅微弱依赖于BLG中的载流子密度和底层WS的电导率，表明BLG中存在邻近诱导的自旋轨道耦合(SOC)。如此高的与自旋寿命各向异性，是BLG/WS体系在SOC存在下出面外自旋具有强自旋-谷耦合的明确特征，并释放了BLG/过渡金属硫族化物异质结构用于开发未来自旋电子学应用的潜力。
引用
@article{arxiv.1907.01975,
title = {Large spin-relaxation anisotropy in bilayer-graphene/WS$_2$ heterostructures},
author = {Siddhartha Omar and Bettadahalli Nandishaiah Madhushankar and Bart Jan van Wees},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.01975},
year = {2019}
}
备注
19 figures, 13 pages