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具有不可忽略自旋 - 轨道相互作用的化合物半导体中的自旋输运与自旋转换

材料科学 2015-06-23 v1

摘要

我们在室温(RT)下对 n-GaAs 中自旋泵浦诱导的自旋输运进行了定量研究。GaAs 具有不可忽略的自旋 - 轨道相互作用,因此 GaAs 的反向自旋霍尔效应(ISHE)产生的电动势贡献于铂(Pt)自旋探测器检测到的电动势。Pt 自旋探测器检测到的电动势极性与使用 Ni80Fe20/GaAs 双层结构测量到的极性相反,这是由于自旋电流流动方向相反所致,这证明了 n-GaAs 沟道中成功的自旋输运。一个考虑 n-GaAs 沟道中 ISHE 的二维自旋扩散模型揭示了 n-GaAs(NSi=4×1016 cm3N_{Si} = 4\times10^{16} \text{ cm}^{-3})在室温下准确的自旋扩散长度为 ts=1.09 umt_s = 1.09 \text{ um},约为传统模型估计值的一半。

关键词

引用

@article{arxiv.1501.06670,
  title  = {Spin transport and spin conversion in compound semiconductor with non-negligible spin-orbit interaction},
  author = {Akiyori Yamamoto and Yuichiro Ando and Teruya Shinjo and Tetsuya Uemura and Masashi Shiraishi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1501.06670},
  year   = {2015}
}

备注

16 pages, 5 figures