无铅杂化钙钛矿：基于大型界面 Rashba 效应的高效室温自旋发生器
材料科学
2024-10-25 v1 介观与纳米尺度物理
应用物理
化学物理
摘要
二维（2D）杂化有机-无机钙钛矿（HOIP）在通过体态 Rashba 效应（BRE）作为自旋源，展示了极大潜力，可用于开发灵活和可穿戴自旋器件。然而，BRE 在2D HOIP 中的实际应用面临巨大挑战，尤其是由于铅的毒性至关重要，其是实现大自旋轨道耦合所必需的，并且2D HOIP 的候选者受限于满足特定对称性破坏要求。为克服这些障碍，我们设计了一种策略，利用无铅2D HOIP（C6H5CH2CH2NH3)2CuCl4（PEA-CuCl）的界面 Rashba 效应（IRE），展现出在室温下高效的自旋发生器。IRE 来自于 PEA-CuCl 与相邻铁磁层之间较大的轨道混合。旋力-铁磁共振测量进一步量化了每10^11 A m-2产生14.04 Oe的大型 Rashba 有效场，超过了铅基 HOIP 和传统全无机异构结合带有贵金属的材料。我们无铅的2D HOIP PEA-CuCl，利用大型 IRE 进行自旋发生，高效、无毒且经济，为未来的灵活和可穿戴自旋器件提供了巨大的前景。
关键词
引用
@article{arxiv.2410.18681,
title = {Lead-free Hybrid Perovskite: An Efficient Room Temperature Spin Generator via Large Interfacial Rashba effect},
author = {Lei Han and Qian Wang and Ying Lu and Sheng Tao and Wenxuan Zhu and Xiaoyu Feng and Shixuan Liang and Hua Bai and Chong Chen and Kai Wang and Zhou Yang and Xiaolong Fan and Cheng Song and Feng Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.18681},
year = {2024}
}