非对称Al$_x$In$_{1-x}$Sb/InSb/CdTe量子阱异质结构中可调的界面Rashba自旋轨道耦合
材料科学
2024-08-20 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
报道了在分子束外延生长的AlInSb/InSb/CdTe量子阱异质结构中Rashba型自旋轨道耦合（SOC）的调控。有效的能带弯曲提供了稳健的二维量子限制，而非对称异质界面产生的单向内建电场导致了显著的Rashba SOC强度。通过调节顶部AlInSb势垒层中的Al浓度，最优结构（）显示出最大的Rashba系数为0.23 eV-埃，以及最高的低温电子迁移率为4400 cm/Vs。对弱反局域效应的定量研究进一步证实了在电荷到自旋转换过程中D'yakonov-Perel（DP）自旋弛豫机制的主导作用。这些发现强调了量子阱工程在塑造磁阻响应中的重要性，而窄带隙半导体基异质结构可能为节能自旋电子学应用提供可靠的平台。
引用
@article{arxiv.2408.10032,
title = {Tunable interfacial Rashba spin-orbit coupling in asymmetric Al$_x$In$_{1-x}$Sb/InSb/CdTe quantum well heterostructures},
author = {Hanzhi Ruan and Zhenghang Zhi and Yuyang Wu and Jiuming Liu and Puyang Huang and Shan Yao and Xinqi Liu and Chenjia Tang and Qi Yao and Lu Sun and Yifan Zhang and Yujie Xiao and Renchao Che and Xufeng Kou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.10032},
year = {2024}
}