大面积 PtSe$_{2}$/Ni$_{80}$Fe$_{20}$ 异质结构中磁邻近诱导的高效电荷-自旋转换

作为具有可控自旋轨道耦合与电导率的拓扑狄拉克半金属，过渡金属硫族化物 PtSe$_2$ 在从光电到传感器等多种应用中是一种颇具前景的材料。然而，其在自旋电子学应用中的潜力尚待探索。本工作中，我们证明尽管块体 PtSe$_{2}$ 中不存在自旋劈裂，PtSe$_{2}$/Ni$_{80}$Fe$_{20}$ 异质结构仍能产生较大的阻尼类电流诱导自旋轨道转矩（SOT）。在 PtSe$_{2}$/Ni$_{80}$Fe$_{20}$ 中，电荷到自旋的转换效率为 $(-0.1 \pm 0.02)$~nm$^{-1}$，是对照样品 Ni$_{80}$Fe$_{20}$/Pt 的三倍。我们的能带结构计算表明，PtSe$_2$ 产生的 SOT 源于 Ni$_{80}$Fe$_{20}$ 层邻近磁场在 PtSe$_2$ 界面区域引入的意外巨大的自旋劈裂。我们的结果开启了利用邻近诱导 SOT 将大面积 PtSe$_{2}$ 用于高能效纳米器件的可能性。