含拓扑绝缘体与稀磁半导体异质结构中的自旋输运
介观与纳米尺度物理
2020-11-30 v2 材料科学
摘要
本文讨论了拓扑绝缘体 (TI) 与稀磁半导体 (DMS) 异质结构中的自旋输运。在 DMS/FM（铁磁金属）异质结构中，研究了自旋注入效率随电场和费米能级的变化。电场越高，自旋注入效率越强，但其增长速率降低并趋于平衡态。此外，界面电导率越高，自旋注入效率越弱，且自旋向上和自旋向下的费米能级透射各不相同。在同一结构中，自旋注入效率随磁场变化，并对磁场表现出敏感的振荡行为。在 TI/DMS 异质结构中，研究了自旋流随磁场的变化。结果表明，当磁场较低时，自旋流发生振荡；随着磁场增加，振荡衰减。自旋流也随温度升高而减小，振荡减弱。这是由于拓扑绝缘体中狄拉克型准粒子的手性特性与 DMS 中电子 - 离子间交换相互作用的独特性质之间的竞争效应所致。该结果使我们有望开发出对磁场具有高灵敏度的自旋电子器件。
引用
@article{arxiv.1209.2481,
title = {Spin Transport in the heterogeneous structure containing Topological Insulator and Diluted Magnetic Semiconductor},
author = {Myong Chol Pak and Kwang-Il Kim and Hak Chol Pak and Chol Won Ri and Sang Jun Cha},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.2481},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 4 figures