与高迁移率 Ge 二维空穴气接触的横向 Mn₅Ge₃ 自旋阀
介观与纳米尺度物理
2025-01-08 v1 材料科学
摘要
应变调制掺杂量子阱中的 Ge 二维空穴气因其优异的自旋传输特性和高效自旋操控的理论可能性，代表了未来自旋电子学应用的有前景的材料平台。随着外延生长配方的持续开发，可以实现极高的空穴迁移率和低的有效质量，预示着高效的自旋传输。此外，Ge 二维空穴气 (2DHG) 可以集成到成熟的工业互补金属氧化物半导体 (CMOS) 器件技术中。然而，高效的电自旋注入到 Ge 2DHG 中——这是实现自旋电子学器件的前提——尚未被演示。在本工作中，我们报告了横向结构的 Mn₅Ge₃/Ge 2DHG/Mn₅Ge₃ 器件的制备和低温磁阻测量。铁磁 Mn₅Ge₃ 接触通过扩散过程直接生长在 Ge 量子阱中，间距约为 130 nm。我们在 13 K 以下的温度观察到了磁阻信号，这可能源于成功的自旋注入。这些结果代表了朝着基于 2DHG 的 CMOS 兼容自旋电子学器件实现迈出的重要一步。
引用
@article{arxiv.2408.07412,
title = {Lateral Mn5Ge3 spin-valve in contact with a high-mobility Ge two-dimensional hole gas},
author = {David Weißhaupt and Christoph Sürgers and Dominik Bloos and Hannes Simon Funk and Michael Oehme and Gerda Fischer and Markus Andreas Schubert and Christian Wenger and Joris van Slageren and Inga Anita Fischer and Jörg Schulze},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.07412},
year = {2025}
}
备注
6 figures