锗中二维空穴在扩散区之外的弱反局域化
介观与纳米尺度物理
2018-07-05 v1
摘要
门控可调的自旋轨道耦合通常是自旋电子器件的一项必备条件。对于实用的自旋场效应晶体管，另一项基本要求是弹道自旋输运，即自旋进动长度短于平均自由程，使得门控自旋进动不会被无序随机化。在本快报中，我们报道了在应变锗量子阱中高迁移率二维空穴气的磁电阻里，由门控诱导的从弱局域化到弱反局域化的交叉现象。由磁电阻，我们提取了在宽密度范围内的相位相干时间、自旋轨道进动时间、自旋轨道能量分裂以及三次 Rashba 系数。迁移率与平均自由程随空穴密度增大而增大，而自旋进动长度因日益增强的自旋轨道耦合而减小。当密度大于 cm 时，自旋进动长度变得短于平均自由程，系统进入弹道自旋输运区。我们还在此报道了为计算弹道区磁电阻所开发的数值方法与代码，在该区域常用的用于分析弱局域化与反局域化的 HLN 与 ILP 模型不再适用。这些结果为面向硅兼容自旋电子器件铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1807.01400,
title = {Weak anti-localization of two-dimensional holes in germanium beyond the diffusive regime},
author = {Chung-Tao Chou and Noah Tobias Jacobson and Jonathan Edward Moussa and Andrew David Baczewski and Yen Chuang and Chia-You Liu and Jiun-Yun Li and Tzu-Ming Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.01400},
year = {2018}
}