石墨烯基横向自旋阀中自旋-电荷转换测量的可靠性

理解石墨烯中的自旋物理对发展未来二维自旋电子学器件至关重要。近期研究表明，通过邻近具有自旋-轨道耦合的材料，可在石墨烯中经由逆自旋霍尔效应或逆 Rashba-Edelstein 效应实现高效的自旋-电荷转换。由石墨烯霍尔棒和铁磁体构成的横向自旋阀器件最适合此类研究。在此，我们报告在具有可忽略自旋-轨道耦合的 pristine 石墨烯中也能测量到类似逆 Rashba-Edelstein 效应的信号，证实这些信号与自旋-电荷转换无关。我们确定铁磁体中的反常霍尔效应或杂散场在石墨烯中引起的普通霍尔效应是该伪迹的可能来源。通过将这些选项与有限元方法模拟进行定量比较，我们得出结论：后者能更好地解释我们的结果。我们的研究加深了对石墨烯中自旋-电荷转换测量方案的理解，在设计未来实验时应予以考虑。