二维晶体中费米口袋各向异性导致的非线性谷电流和自旋电流
介观与纳米尺度物理
2014-10-13 v1 材料科学
摘要
自旋和谷赝自旋的可控流动是利用这些载流子内禀自由度的未来电子学的关键。这里我们发现了一种仅通过电场偏置或温度梯度产生自旋和谷电流的普遍可能性，这源于晶体固体中费米口袋的各向异性。我们发现了电场二阶的自旋和谷电流，以及它们的热电对应物，即非线性自旋和谷塞贝克效应。这些二阶非线性响应提供了两种前所未有的可能性来产生没有净电荷电流的纯自旋和谷流：(i) 通过交流偏置；或 (ii) 通过任意非均匀温度分布。作为例子，我们预测了在二维(2D)晶体中，包括石墨烯、单层和三层过渡金属二硫族化物以及单层硒化镓中，可观的非线性自旋和谷电流。我们的发现为基于二维量子材料的自旋电子学和谷电子学应用中电学和热学产生自旋和谷电流指明了新途径。
引用
@article{arxiv.1406.2931,
title = {Nonlinear valley and spin currents from Fermi pocket anisotropy in 2D crystals},
author = {Hongyi Yu and Yue Wu and Gui-Bin Liu and Xiaodong Xu and Wang Yao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.2931},
year = {2014}
}