Ge(111)中大单向Rashba磁电阻的观测

将磁输运性质与表面或界面处的特定自旋纹理联系起来是当今一个活跃的研究领域。在此，我们研究了在半绝缘Si(111)上外延生长的Ge(111)在外加磁场作用下电阻的变化。我们发现了一个与电流密度j和磁场B呈线性关系的磁电阻项，因此该项在j和B下是奇函数，对应于一种单向磁电阻。在15 K下，当I = 10 $\mu$A（或j = 0.33 A/m）且B = 1 T时，该磁电阻占零场电阻的0.5%，这一数值远高于先前关于单向磁电阻的报道。我们将此磁电阻的起源归因于外加磁场与Ge(111)自旋劈裂亚表面态中电流诱导的赝磁场之间的相互作用。这种单向磁电阻与电流相对于Ge晶轴的方向无关。无论是使用负栅极电压导致载流子激活进入体态（无能带自旋劈裂），还是由于温度升高（因为亚表面态的Rashba能量劈裂低于$\sim$58 k$_B$），该磁电阻都会逐渐消失。半导体平台上高度发展的技术将允许基于这一现象的器件快速优化。