拓扑绝缘体/铁磁绝缘体异质结构中表面态主导的自旋-电荷电流转换
介观与纳米尺度物理
2016-08-15 v1
摘要
我们报告了在室温下，通过分子束外延沉积在钇铁石榴石薄膜上的三维拓扑绝缘体薄膜——Bi2Se3 和 (Bi,Sb)2Te3——中观测到的铁磁共振驱动的自旋泵浦信号。通过系统改变 Bi2Se3 薄膜的厚度，我们表明，以逆 Rashba-Edelstein 效应长度（lambda_IREE）为表征的自旋-电荷转换效率，随着薄膜厚度从 2 个五原子层增加而急剧上升，并在 6 个五原子层以上达到饱和。这表明表面态在拓扑绝缘体/铁磁体异质结构的自旋与电荷相互转换中起主导作用。我们的结论进一步通过研究一系列 YIG/(BiSb)2Te3 异质结构得到了证实。最后，我们利用铁磁共振线宽展宽和逆 Rashba-Edelstein 信号确定了有效界面自旋混合电导和 lambda_IREE。
引用
@article{arxiv.1607.03872,
title = {Surface state dominated spin-charge current conversion in topological insulator/ferromagnetic insulator heterostructures},
author = {Hailong Wang and James Kally and Joon Sue Lee and Tao Liu and Houchen Chang and Danielle Reifsnyder Hickey and Andre Mkhoyan and Mingzhong Wu and Anthony Richardella and Nitin Samarth},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.03872},
year = {2016}
}