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Rashba半导体作为自旋霍尔材料:纤锌矿 $n$-GaN:Si 中自旋泵浦的实验演示

介观与纳米尺度物理 2016-09-07 v1

摘要

半导体中的纯自旋流对于在下一代自旋电子学元件中的实现至关重要。III族氮化物半导体的异质结构目前用作照明和高功率器件的核心基石。此外,这些材料中长的弛豫时间和自旋轨道耦合(SOC)表明它们是自旋流及相关现象的优越载体。自旋泵浦是一种有效的机制,用于在非磁性金属和具有Rashba SOC的半导体中通过自旋霍尔效应产生自旋流并将其转换为电荷流。我们报道了在 nn-GaN:Si 中——在室温下并通过自旋泵浦——纯自旋流的产生,这对于理解这些非中心对称Rashba系统中的自旋动力学至关重要。我们发现在 nn-GaN:Si 中的自旋霍尔角 θSH\theta_{\mathrm{SH}}=3.03×1033.03\times10^{-3},比其它半导体报道的值大一个数量级,表明III族氮化物是特别高效的自旋流发生器。

关键词

引用

@article{arxiv.1603.06471,
  title  = {Rashba semiconductor as spin Hall material: Experimental demonstration of spin pumping in wurtzite $n$-GaN:Si},
  author = {R. Adhikari and M. Matzer and A. Tarazaga Martín-Luengo and A. Bonanni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.06471},
  year   = {2016}
}

备注

10 pages, 4 figures