利用非局域自旋阀量化高电阻溅射 Bi$_x$Se$_{1-x}$ 中的自旋-电荷相互转换

自旋轨道电子器件（如磁电自旋轨道逻辑器件）的发展需要具有高电阻率和自旋-电荷相互转换高效率的材料。在这方面最有希望的候选者之一是溅射 Bi$_x$Se$_{1-x}$。尽管已有若干技术可量化自旋-电荷相互转换，但迄今报道的溅射 Bi$_x$Se$_{1-x}$ 数值常因与局域电流相关的伪效应、对界面效应缺乏理解以及对未知参数（如自旋扩散长度）使用近似而被高估。在本研究中，使用非局域自旋阀将纯自旋电流注入 Bi$_x$Se$_{1-x}$，使我们能直接获得其自旋扩散长度和自旋霍尔角，温度范围从 10 K 到 300 K。这些比先前报道的溅射 Bi$_x$Se$_{1-x}$ 更准确的值证明该材料的效率并不出众。事实上，由这两个参数乘积给出的自旋-电荷相互转换优值略低于 1 nm。我们的工作证明了在量化强自旋轨道耦合材料自旋输运性质时考虑所有材料参数与界面的重要性。