调控石墨烯反铁磁绝缘体中的自旋输运
介观与纳米尺度物理
2022-08-16 v1
摘要
通过反铁磁绝缘体（AFMI）的长距离自旋输运是自旋电子学研究的长期目标。与传统的自旋电子学系统不同，量子霍尔（QH）态下的单层石墨烯为 QH 边缘态中的自旋极化和电荷载流子密度提供了前所未有的可调性。在此，使用门控 QH 边缘作为全石墨烯电路中的自旋相关注入器和探测器，我们首次展示了对石墨烯 =0 AFMI 双极性自旋输运的选择性调控。通过调制具有相反手性的激发偏置、磁场和电荷载流子的极性，我们表明自旋注入区中相邻边缘通道间自旋化学势的差异对于调控观测到的跨石墨烯 AFMI 的自旋输运至关重要。我们证明，当器件中的自旋滤波器不再对特定自旋极化具有选择性时，随着共传播边缘通道方向的反转，非局域响应消失。我们的结果建立了一套调控通过反铁磁介质纯自旋输运的通用方法，并为探索其在广阔的反铁磁自旋电子学研究中的应用开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2205.12766,
title = {Tuning Spin Transport in a Graphene Antiferromagnetic Insulator},
author = {Petr Stepanov and Dmitry L. Shcherbakov and Shi Che and Marc W. Bockrath and Yafis Barlas and Dmitry Smirnov and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Roger K. Lake and Chun Ning Lau},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.12766},
year = {2022}
}