大规模石墨烯上的二维自旋电子电路架构
介观与纳米尺度物理
2020-02-05 v2 材料科学
应用物理
摘要
基于利用电子自旋自由度来存储和处理信息的固态电子学，可为下一代自旋计算铺平道路。然而，对于实际应用至关重要的、在复杂自旋电路几何结构中实现多器件间的自旋通信，仍尚待实现。在此，我们展示了在 SiO2/Si 衬底上采用大面积 CVD 石墨烯、于室温下由多器件与多种配置构成的二维（2D）电路架构中的自旋电流传播。利用在 Cu 箔上生长的商用晶圆级石墨烯中可达 34 {\mu}m 的显著自旋传输距离，我们证明了在 Y 形结与六臂架构的二维电路中，自旋电流可在石墨烯沟道内的磁性存储元件之间有效通信。我们进一步表明，通过设计处于不同几何角度的石墨烯沟道与铁磁元件，可显著控制 Hanle 自旋进动信号的对称与反对称分量。这些发现为复杂二维自旋电子电路的设计奠定了基础，此类电路可集成到基于纯自旋电流传输的高效电子学中。
引用
@article{arxiv.1905.04151,
title = {Two-Dimensional Spintronic Circuit Architectures on Large Scale Graphene},
author = {Dmitrii Khokhriakov and Bogdan Karpiak and Anamul Md. Hoque and Saroj P. Dash},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.04151},
year = {2020}
}