室温下锗中的非局域光电自旋注入与检测
材料科学
2017-11-22 v1
摘要
非局域载流子注入/检测方案是集成系统中信息处理的基础。该范式通过外部信号控制载流子在“源”极和完全分离的“漏”极之间流动的通道。下一代电子学可能基于载流子的自旋而非电荷运行，而锗因与主流硅技术的兼容性以及室温下较长的电子自旋寿命，成为开发此类平台的最佳宿主材料。此外，直接带隙与间接带隙之间的能量邻近性允许在电信窗口内进行光学自旋注入和检测。在本信中，我们展示了在室温下锗中纯自旋电流（\textit{i.e.} 不伴随电荷输运）的注入，并结合非局域自旋检测模块。自旋注入通过磁性隧道结（MTJ）电学实现，或利用光刻纳米结构操控半导体中圆偏振光分布的特性光学实现。纯自旋电流检测通过 MTJ 或跨越铂条带的逆自旋霍尔效应（ISHE）实现。这些结果拓宽了实现光自旋电子器件的可用工具集。
引用
@article{arxiv.1612.09136,
title = {Non-local opto-electrical spin injection and detection in germanium at room temperature},
author = {Fabien Rortais and Carlo Zucchetti and Lavinia Ghirardini and Alberto Ferrari and Céline Vergnaud and Julie Widiez and Alain Marty and Jean-Philippe Attané and Henri Jaffrès and Jean-Marie George and Michele Celebrano and Giovanni Isella and Franco Ciccacci and Marco Finazzi and Federico Bottegoni and Matthieu Jamet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.09136},
year = {2017}
}
备注
14 pages and 5 figures