文摘
自旋轨道相互作用(SOI),主要表现在重元素和复合材料,已吸引关注的操纵和/或转换成一个旋转自由度。在这里,我们表明,如果金属氧化物-半导体(MOS)异质结构具有Rashba-type SOI,尽管如果光元素和晶格反演对称性导致固有的微不足道的SOI散装形式。强电场应用于硅金属氧化物半导体,我们观察旋转一生的各向异性传播如果通过形成一个旋转磁场由于SOI紧急有效。此外,Rashba参数α在系统中增加线性9.8×10−16eV米门电场的0.5 V nm−1;,门可协调的,0.6的自旋分裂μeV相对较大。我们发现旋轨道系统的建立一个家庭。
这是一个预览的订阅内容,通过访问你的机构
相关的文章
开放获取文章引用这篇文章。
几何的起源固有自旋霍尔效应的非均匀电场
通信物理开放获取2022年7月30日
访问选项
访问其他自然组合期刊性质和54
得到自然+,请求书在线访问订阅
29.99美元/ 30天
取消任何时候
订阅本杂志
收到12印刷问题和网络访问
每年259.00美元
只有21.58美元的问题
本文租或购买
价格不同的文章类型
从1.95美元
来39.95美元
价格可能受当地税收计算在结帐
数据可用性
源数据主要论文本文提供的数据。额外的数据可从相应的作者的请求。
改变历史
2021年7月28日
这篇论文已经发表的校正:https://doi.org/10.1038/s41563 - 021 - 01086 - 0
引用
Nitta, J。,一个kazaki, T., Takayanagi, H. & Enoki, T. Gate control of spin-orbit interaction in an inverted In0.53遗传算法0.47/在0.52艾尔0.48异质结构。理论物理。启。78年,1335 - 1338 (1997)。
加藤,y K。,Myers, R. C., Gossard, A. C. & Awschalom, D. D. Coherent spin manipulation without magnetic fields in strained semiconductors.自然427年50-53 (2003)。
村上,S。,Nagaosa, N. & Zhang, S.-C. Dissipationless quantum spin current at room temperature.科学301年,1348 - 1351 (2003)。
加藤,y K。,Myers, R. C., Gossard, A. C. & Awschalom, D. D. Observation of the spin Hall effect in semiconductor.科学306年,1910 - 1913 (2004)。
Valenzuela, s . o . & Tinkham m .直接电子自旋霍尔效应测量。自然442年,176 - 179 (2006)。
Saitoh E。建筑师,M。,Miyajima, H. & Tatara, G. Conversion of spin current into charge current at room temperature: inverse spin-Hall effect.达成。理论物理。列托人。88年182509 (2006)。
大谷Y。,Shiraishi, M., Oiwa, A., Saitoh, E. & Murakami, S. Spin conversion on the nanoscale.Nat。物理。13,829 - 832 (2017)。
Ganichev, s . d . et al . Spin-galvanic效果。自然417年,153 - 156 (2002)。
Rojas-Sanchez J.-C。et al . Spin-to-charge转换使用Rashba耦合非磁性材料之间的界面。Commun Nat。42944 (2013)。
Ast, c . r . et al .巨大的自旋分裂通过表面合金化。理论物理。启。98年186807 (2007)。
Ishizaka, k . et al .巨人Rashba-type自旋分裂散装BiTeI。Nat。板牙。10521 (2011)。
de la巴雷拉,s . c . et al .调优伊辛超导层和旋轨道耦合的二维过渡金属dichalcogenides。Commun Nat。91427 (2018)。
Ganguly, a . et al .厚度依赖的旋转扭矩铁磁共振有限公司75年菲25/ Pt双层薄膜。达成。理论物理。列托人。104年072405 (2014)。
刘,L。,Moriyama, T., Ralph, D. C. & Buhrman, R. A. Spin-torque ferromagnetic resonance induced by the spin Hall effect.理论物理。启。106年036601 (2011)。
拜,张炳扬。等。自旋转移力矩装置利用钨的巨大的自旋霍尔效应。达成。理论物理。列托人。101年122404 (2012)。
Ghiasi, t·S。,Ingla-Aynes, J., Kaverzin, A. A. & van Wees, B. Large proximity-induced spin lifetime anisotropy in transition-metal dichalcogenide/graphene heterostructures.Nano。17,7528 - 7532 (2017)。
贝尼特斯,洛杉矶等。强烈的各向异性自旋弛豫graphene-transition金属dichalcogenide异质结构在室温下。Nat。物理。14,303 - 308 (2018)。
萨菲尔,c . k . et al .室温在石墨烯/金属氧化物半导体自旋霍尔效应2范德瓦耳斯异质结构。Nano。19,1074 - 1082 (2019)。
贝尼特斯,洛杉矶等。可调室温自旋电在范德瓦耳斯异质结构和自旋霍尔效应。Nat。板牙。19,170 - 175 (2020)。
徐,J。,Zhu, T., Luo, Y. K., Lu, Y.-M. & Kawakami, R. K. Strong and tunable spin-lifetime anisotropy in dual-gated bilayer graphene.理论物理。启。121年127703 (2018)。
Leutenantsmeyer, j . C。Ingla-Aynes, J。,Fabian, J. & van Wees, B. J. Observation of spin-valley-coupling-induced large spin-lifetime anisotropy in bilayer graphene.理论物理。启。121年127702 (2018)。
大坪,y等。自旋极化的半导体表面状态局部地下一层。理论物理。启B82年201307 (R) (2010)。
•朱耶t . et al .观察大型单向Rashba磁阻在通用电气(111)。理论物理。启。124年027201 (2020)。
上野,k . et al . Electric-field-induced超导绝缘体。Nat。板牙。7,855 - 858 (2008)。
千叶,D。,Fukami, S., Shimamura, K., Ishiwata, N. & Ono, T. Electrical control of the ferromagnetic phase transition in cobalt at room temperature.Nat。板牙。10,853 - 856 (2011)。
Dushenko, et al。可调逆自旋霍尔效应在纳米厚的铂离子门控的电影。Commun Nat。93188 (2018)。
Raes, b . et al . spin-lifetime各向异性的测定石墨烯使用斜自旋进动。Commun Nat。711444 (2016)。
佐佐木,t . et al .温度依赖硅的自旋扩散长度Hanle-type自旋进动。达成。理论物理。列托人。96年122101 (2010)。
O ' brien l . et al .观察铁磁接触激发自旋弛豫和建模的Hanle自旋进动测量。理论物理。启B94年094431 (2016)。
Rojas-Sanchez J.-C。et al。平面,在横向spin-valves平面外自旋进动。达成。理论物理。列托人。102年132408 (2013)。
达塔,s & Das, b .电光调制器的电子模拟。达成。理论物理。列托人。56,665 - 667 (1990)。
Konakov, a . a . et al .朗德因子硅:传导电子的温度依赖性。期刊。相依,爵士。324年012027 (2011)。
确认
这项研究支持部分由日本促进社会科学(jsp)研究员计划(批准号18 j22869), JST-PRESTO“信息载体”项目和科研补助金(S)的半导体Spincurrentronics(批准号16 h06330)。
作者信息
作者和联系
贡献
硕士和S.L.构思的实验。香港,M.G., S.M. and Y.S. fabricated samples. S.L. and N.Y. collected data. S.L., R.O., E.S., Y.A. and M.S. analysed the results. M.S. and S.L. wrote the paper. All authors discussed the results.
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者宣称没有利益冲突。
额外的信息
同行审查的信息自然材料由于胡安·卡洛斯Rojas-Sanchez和其他匿名审稿人(s)为他们的贡献的同行评审工作。
出版商的注意施普林格自然保持中立在发表关于司法主权地图和所属机构。
补充信息
补充信息
补充无花果。1 - 6,。参考文献1 - 5和讨论。
权利和权限
关于这篇文章
引用这篇文章
李,S。,Koike, H., Goto, M.et al。使用金属氧化物半导体硅合成Rashba在手性系统。Nat。板牙。20.,1228 - 1232 (2021)。https://doi.org/10.1038/s41563 - 021 - 01026 - y
收到了:
接受:
发表:
发行日期:
DOI:https://doi.org/10.1038/s41563 - 021 - 01026 - y
本文引用的
几何的起源固有自旋霍尔效应的非均匀电场
通信物理(2022)
硅是重量级的
自然材料(2021)
