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利用铁电极化调控 GeTe 中的自旋霍尔电导率

材料科学 2020-07-09 v2

摘要

通过电场控制电荷-自旋电流转换在自旋电子器件中至关重要,这可在双原子铁电半导体 GeTe 中实现,其中已确立铁电性可改变自旋纹理。我们基于密度泛函理论计算证明,自旋霍尔电导率(SHC)可进一步由铁电性调控。从对称性角度阐明了由电场驱动的自旋纹理变化,突出了自旋与轨道自由度的相互关联。我们观察到 SHC 的起源可归因于 Rashba 效应和本征自旋轨道耦合。在能带边缘附近,SHC 的一个分量 σxyz{\sigma}_{xy}^z 的大小可达 100 /e/(Ωcm){\hbar}/e/({\Omega}\text{cm}),这对于设计自旋电子器件颇具前景。我们关于通过铁电极化调控自旋输运性质的工作为自旋电子学领域带来了新资源。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.07919,
  title  = {Tunning Spin Hall conductivities in GeTe by Ferroelectric Polarization},
  author = {Wenxu Zhang and Zhao Teng and Huizhong Zeng and Jakub Zelezny and Hongbin Zhang and Wanli Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.07919},
  year   = {2020}
}

备注

6 figures