室温下三维拓扑绝缘体中的自旋霍尔光电导
介观与纳米尺度物理
2018-02-07 v1
摘要
三维拓扑绝缘体是一类 Dirac 材料，其中强自旋轨道耦合导致了二维表面态。后者具有自旋动量锁定特征，即每个动量矢量在表面平面内关联着一个垂直于它的锁定自旋。虽然拓扑绝缘体的基本自旋产生能力已得到确立，但关于自旋与偏振光等外部刺激相互作用的知识相对较少。我们在光垂直入射下，观察到拓扑 Bi2Te2Se 薄片横向边缘处呈现螺旋状、依赖于偏压的光电导。相同的边缘也表现出有限的、依赖于偏压的克尔角，表明在 Bi2Te2Se 薄片的体态中由横向自旋霍尔效应诱导了自旋积累。对称性分析表明，这种螺旋状光电导不同于常见的纵向光电导和光电流现象，但与积累的自旋在薄片的侧面上输运相一致。我们的研究结果表明，即使在室温下，三维拓扑绝缘体侧面中的自旋效应也可以在光电器件中被寻址和读出。
引用
@article{arxiv.1708.00283,
title = {Spin Hall photoconductance in a 3D topological insulator at room temperature},
author = {Paul Seifert and Kristina Vaklinova and Sergey Ganichev and Klaus Kern and Marko Burghard and Alexander W. Holleitner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.00283},
year = {2018}
}