• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

晶格匹配的InSb/CdTe异质结构中巨Rashba自旋轨道耦合的高效电场控制

Highly Efficient Electric-Field Control of Giant Rashba Spin-Orbit Coupling in Lattice-Matched InSb/CdTe Heterostructures.

作者信息

Zhang Yong, Xue Fenghua, Tang Chenjia, Li Jiaming, Liao Liyang, Li Lun, Liu Xiaoyang, Yang Yumeng, Song Cheng, Kou Xufeng

机构信息

School of Information Science and Technology, ShanghaiTech University, Shanghai 200031, China.

Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China.

出版信息

ACS Nano. 2020 Dec 22;14(12):17396-17404. doi: 10.1021/acsnano.0c07598. Epub 2020 Dec 10.

DOI:10.1021/acsnano.0c07598
PMID:33301682
Abstract

Spin-orbit coupling (SOC), the relativistic effect describing the interaction between the orbital and spin degrees of freedom, provides an effective way to tailor the spin/magnetic orders using electrical means. Here, we report the manipulation of the spin-orbit interaction in the lattice-matched InSb/CdTe heterostructures. Owing to the energy band bending at the heterointerface, the strong Rashba effect is introduced to drive the spin precession where pronounced weak antilocalization cusps are observed up to 100 K. With effective quantum confinement and suppressed bulk conduction, the SOC strength is found to be enhanced by 75% in the ultrathin InSb/CdTe film. Most importantly, we realize the electric-field control of the interfacial Rashba effect using a field-effect transistor structure and demonstrate the gate-tuning capability which is 1-2 orders of magnitude higher than other materials. The adoption of the InSb/CdTe integration strategy may set up a general framework for the design of strongly spin-orbit coupled systems that are essential for CMOS-compatible low-power spintronics.

摘要

自旋轨道耦合(SOC)是一种描述轨道自由度与自旋自由度之间相互作用的相对论效应,它提供了一种利用电学手段来调控自旋/磁序的有效方法。在此,我们报道了在晶格匹配的InSb/CdTe异质结构中对自旋轨道相互作用的操控。由于异质界面处的能带弯曲,引入了强Rashba效应来驱动自旋进动,在高达100 K的温度下观察到明显的弱反局域化尖峰。通过有效的量子限制和体传导抑制,发现超薄InSb/CdTe薄膜中的SOC强度提高了75%。最重要的是,我们利用场效应晶体管结构实现了对界面Rashba效应的电场控制,并展示了比其他材料高1 - 2个数量级的栅极调谐能力。采用InSb/CdTe集成策略可能会为强自旋轨道耦合系统的设计建立一个通用框架,这对于与CMOS兼容的低功耗自旋电子学至关重要。

相似文献

1
Highly Efficient Electric-Field Control of Giant Rashba Spin-Orbit Coupling in Lattice-Matched InSb/CdTe Heterostructures.晶格匹配的InSb/CdTe异质结构中巨Rashba自旋轨道耦合的高效电场控制
ACS Nano. 2020 Dec 22;14(12):17396-17404. doi: 10.1021/acsnano.0c07598. Epub 2020 Dec 10.
2
Room-Temperature Gate-Tunable Nonreciprocal Charge Transport in Lattice-Matched InSb/CdTe Heterostructures.晶格匹配的InSb/CdTe异质结构中的室温栅极可调非互易电荷输运
Adv Mater. 2023 Jan;35(3):e2207322. doi: 10.1002/adma.202207322. Epub 2022 Dec 16.
3
Tuning Rashba Spin-Orbit Coupling in Gated Multilayer InSe.门控多层 InSe 中的拉什巴自旋轨道耦合的调谐。
Nano Lett. 2018 Jul 11;18(7):4403-4408. doi: 10.1021/acs.nanolett.8b01462. Epub 2018 Jun 8.
4
Observation of Moment-Dependent and Field-Driven Unidirectional Magnetoresistance in CoFeB/InSb/CdTe Heterostructures.CoFeB/InSb/CdTe异质结构中与矩相关和场驱动的单向磁电阻的观测
ACS Appl Mater Interfaces. 2024 Aug 28;16(34):45687-45694. doi: 10.1021/acsami.4c08159. Epub 2024 Aug 20.
5
Strong tuning of Rashba spin-orbit interaction in single InAs nanowires.在单根 InAs 纳米线中对 Rashba 自旋轨道相互作用进行强调控。
Nano Lett. 2012 Jun 13;12(6):3263-7. doi: 10.1021/nl301325h. Epub 2012 May 4.
6
Optical Manipulation of Rashba Spin-Orbit Coupling at SrTiO-Based Oxide Interfaces.基于 SrTiO 的氧化物界面的拉什巴自旋轨道耦合的光学操控。
Nano Lett. 2017 Nov 8;17(11):6534-6539. doi: 10.1021/acs.nanolett.7b02128. Epub 2017 Oct 6.
7
Field-effect control of superconductivity and Rashba spin-orbit coupling in top-gated LaAlO3/SrTiO3 devices.顶栅极 LaAlO3/SrTiO3 器件中超导性和 Rashba 自旋轨道耦合的场效应控制
Sci Rep. 2015 Aug 5;5:12751. doi: 10.1038/srep12751.
8
Strain Effects on Rashba Spin-Orbit Coupling of 2D Hole Gases in GeSn/Ge Heterostructures.应变对GeSn/Ge异质结构中二维空穴气的Rashba自旋轨道耦合的影响
Adv Mater. 2021 Jul;33(26):e2007862. doi: 10.1002/adma.202007862. Epub 2021 May 25.
9
Piezotronic Effect on Rashba Spin-Orbit Coupling in a ZnO/P3HT Nanowire Array Structure.压电器件效应增强 ZnO/P3HT 纳米线阵列结构中的 Rashba 自旋轨道耦合
ACS Nano. 2018 Feb 27;12(2):1811-1820. doi: 10.1021/acsnano.7b08618. Epub 2018 Jan 24.
10
Direct band gap and strong Rashba effect in van der Waals heterostructures of InSe and Sb single layers.InSe和Sb单层范德华异质结构中的直接带隙和强 Rashba 效应
J Phys Condens Matter. 2021 Feb 19;33(15). doi: 10.1088/1361-648X/abd9ee.

引用本文的文献

1
Electronic Structure and Epitaxy of CdTe Shells on InSb Nanowires.锑化铟纳米线上碲化镉壳层的电子结构与外延
Adv Sci (Weinh). 2022 Apr;9(12):e2105722. doi: 10.1002/advs.202105722. Epub 2022 Feb 18.
2
Two-Dimensional Janus Antimony Selenium Telluride with Large Rashba Spin Splitting and High Electron Mobility.具有大Rashba自旋分裂和高电子迁移率的二维Janus锑硒碲化物
ACS Omega. 2021 Nov 18;6(47):31919-31925. doi: 10.1021/acsomega.1c04680. eCollection 2021 Nov 30.