超薄拓扑绝缘体薄膜中隧穿调控的自旋调制
介观与纳米尺度物理
2013-07-23 v1
摘要
定量理解量子隧穿与费米面自旋极化之间的关系，对于利用拓扑绝缘体表面态进行器件设计至关重要。通过在金属 - 绝缘体相变过程中，对拓扑绝缘体 Bi2Se3 薄膜使用 p 偏振光进行自旋分辨光电子能谱测量，我们观察到：对于给定的薄膜厚度，在远离表面布里渊区中心的动量处，自旋极化较大。此外，随着在薄绝缘薄膜中系统性地增强隧穿效应，极化度显著降低；而在较厚的金属薄膜中，极化度的幅值在较大波矢处更快地饱和至体极限。我们的理论模型计算捕捉到了量子隧穿与费米面自旋极化之间这种微妙的关系。我们的结果表明，在薄绝缘薄膜中极化电流可被调谐至零，这为未来自旋开关纳米器件奠定了基础。
引用
@article{arxiv.1307.5485,
title = {Tunneling Tuned Spin Modulations in Ultrathin Topological Insulator Films},
author = {M. Neupane and A. Richardella and J. Sanchez-Barriga and S. -Y. Xu and N. Alidoust and I. Belopolski and Chang Liu and G. Bian and D. M. Zhang and D. Marchenko and A. Varykhalov and O. Rader and M. Leandersson and T. Balasubramanian and T. -R. Chang and H. -T. Jeng and S. Basak and H. Lin and A. Bansil and N. Samarth and M. Z. Hasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.5485},
year = {2013}
}
备注
8 pages, 4 figures