通过石墨烯器件中的自旋 - 弯曲声子耦合模拟 Kane-Mele 型自旋轨道相互作用
介观与纳米尺度物理
2021-02-01 v4
摘要
为了增强石墨烯的自旋轨道相互作用 (SOI) 以寻求无耗散量子自旋霍尔器件，需要独特的 Kane-Mele 型 SOI 和高迁移率样品。然而，常见的外部修饰通常会引入外在的 Rashba 型 SOI 和同时发生的杂质散射。在此我们表明，通过 EDTA-Dy 分子修饰，可以模拟 Kane-Mele 型 SOI，甚至提高载流子迁移率。这由相等载流子密度下被抑制的弱局域化和同时发生的 Elliot-Yafet 自旋弛豫所证实。提取的自旋散射时间与载流子弹性散射时间单调相关，其中 Elliot-Yafet 图给出了 3.3 meV 的相互作用强度。外部操作后甚至可以看到改进的量子霍尔平台。这归因于增强的石墨烯波纹引起的自旋 - 弯曲声子耦合，正如平面内磁输运测量所揭示的那样。
引用
@article{arxiv.1503.08282,
title = {Mimicing the Kane-Mele type spin orbit interaction by spin-flexual phonon coupling in graphene devices},
author = {Zhanbin Bai and Rui Wang and Yazhou Zhou and Tianru Wu and Jianlei Ge and Jing Li and Yuyuan Qin and Fucong Fei and Lu Cao and Xuefeng Wang and Xinran Wang and Shuai Zhang and Liling Sun and You Song and Fengqi Song},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.08282},
year = {2021}
}