石墨烯/MoTe2 范德瓦耳斯异质结构中的非常规电荷-自旋转换

自旋-电荷互转换（SCI）是开发具有强自旋轨道耦合（SOC）材料的自旋电子器件的核心现象。对于具有高晶体对称性的材料，唯一允许的 SCI 过程是自旋流、电荷流与自旋极化方向彼此正交的过程。因此，标准 SCI 实验被设计为最大化具有常规相互正交几何的 SCI 过程所产生的信号。然而，在低对称性材料中，某些非正交的 SCI 过程也是允许的。由于标准 SCI 实验仅限于电荷流在 SOC 材料中沿单一方向流动，某些允许的 SCI 构型仍未被探索。在本工作中，我们在基于石墨烯的横向自旋阀中结合低对称性 MoTe$_2$ 进行了详尽的 SCI 研究。由于两种材料间接触电阻极低，我们既能使用标准构型（电荷流沿 MoTe$_2$ 施加）检测到 SCI 信号，也能使用最近提出的（3D 电流）构型（电荷流可在异质结构内三个方向受控流动）进行检测。结果我们观测到三种不同的 SCI 分量，一个正交分量和两个非正交分量，为低对称性材料中的 SCI 过程提供了新见解。室温下获得的大 SCI 信号，连同 3D 电流构型的灵活性，为下一代自旋基器件的设计提供了可行性与自由度。