Comment on The Rise of Semiconductor Spintronics
Vladimir L. Korenev
我认为，产生半导体自旋电子学的大多数关键实验都是在《自然物理学》，4 S20（2008）里程碑文章（http：//www.nature.com/milestones/spin，里程碑23）引用的论文之前完成和发表的。
I argue that most of the key experiments that have born semiconductor spintronics were done and published earlier than the papers cited in the Nature Physics, 4 S20 (2008) milestone article (http://www.nature.com/milestones/spin, milestone 23).
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Semiconductor Spintronics: Progress and Challenges
本文综述了半导体自旋电子学的理论和实验研究的最新进展，以及目前存在的理论问题。在2006年高级研究研讨会上的特邀论文“微电子学的未来趋势：到纳米溪”（Aghia Pelaghia，克里特岛，2006年6月26日至30日）。将发表在研讨会论文集（Wiley）
Modeling for Semiconductor Spintronics
综述了半导体结构中自旋动力学和输运研究的半经典模拟方法，包括漂移扩散法、动力学输运方程和蒙特卡罗模拟方法。作为我们小组工作的回顾，这些建模技术的应用的几个例子。
Controlling Decoherence of Transported Quantum Spin Information in Semiconductor Spintronics
我们研究了通过半导体自旋电子器件传输的电子自旋的量子相干性，其中自旋被设想为通过自旋轨道相互作用由电手段控制。为了量化自旋相干性的程度，这可以减少一个内在的机制，自旋和轨道的自由度变得纠缠在运输过程中，涉及自旋轨道相互作用和散射，我们研究了非对角元素的自旋密度矩阵直接提取量子运输的朗道传输矩阵的衰减。这种技术被应用于了解如何保持量子干涉效应的脆弱叠加的自旋态的弹道和非弹道多通道半导体自旋电子器件。
An observation of spin-valve effects in a semiconductor field effect transistor: a novel spintronic device
我们提出了第一个自旋电子半导体场效应晶体管。该器件的注入极和集电极接触由具有不同矫顽场的磁性坡莫合金薄膜制成，使得它们可以在不同的外加磁场中彼此平行或反平行磁化。导电介质是在AlSb/InAs量子阱中形成的二维电子气（2DEG）。从这个设备的数据表明，它的电阻是由两种不同类型的自旋阀效应控制：第一个发生在铁磁-2DEG接口;和第二发生在接触之间的直接传播。
Spin dynamics in a compound semiconductor spintronic structure with a Schottky barrier
从理论上证明了电子通过肖特基势垒注入GaAs半导体结构的自旋动力学具有很强的非平衡特性。注入的电子在几个谷之间迅速重新分布。半导体中由自旋-轨道耦合驱动的自旋弛豫非常迅速。在T = 4.2 K时，注入的自旋极化在距离界面约50 - 100 nm处衰减。这种自旋穿透深度在室温下大约减少一半。自旋散射长度随谷值的不同而不同。
Reply to Comment of Yang, Sun, and Chang on "Theory of Diluted Magnetic Semiconductor Ferromagnetism"
我们回复了杨、孙和张在我们的论文《稀磁半导体铁磁性理论》中的评论。84，5628（2000）。
THz Emission from Spintronic Microstructure
本研究通过微结构异质结（Ni80Fe20/AlGaN/GaN）实现太赫兹发射，调控亚波长柱尺寸使发射强度提升三倍以上，推动可定制频率与强度的下一代自旋电子太赫兹源发展。
Spin Polarization Dependence of Carrier Effective Mass in Semiconductor Structures: Spintronic Effective Mass
我们引入了自旋极化载流子的自旋电子有效质量的概念，它源于相互作用自旋极化电子系统中重正化有效质量的强自旋极化依赖性。在rs=5时，非极化和完全极化的二维系统的多数自旋多体有效质量重整化相差超过2倍，而在金属密度（rs~5）附近的三维系统中，极化依赖性（~15%）更为温和。载流子有效质量的自旋极化依赖性在各种自旋电子学应用中具有重要意义。
Comment on "Spin-Orbit Logic with Magnetoelectric Nodes: A Scalable Charge Mediated Nonvolatile Spintronic Logic" (arXiv:1512.05428)
英特尔公司的研究人员最近提出了“磁电自旋轨道（MESO）”逻辑作为超越CMOS电子学的新策略[1]。英特尔研究人员预测，这一概念有可能将每位开关能量降低到“GHz逻辑的热力学极限附近（100 kT开关，100 ps延迟）”，即，接近0.4 aJ。在这里，我指出文献[1]中所述的开关能量是不正确的，因为该文献忽略了与欧姆耗散相关的大能量成本，这在MESO方案中是不可避免的。使用乐观参数，MESO方法中的每比特的真正最小开关能量至少为150 fJ，或者比参考文献[1]中所述的值大300，000倍以上。考虑到这种巨大的能量成本，MESO概念对于超CMOS逻辑来说不是一个可行的策略。
Comment on "Multi-phonon Raman scattering in semiconductor nanocrystals: Importance of non-adiabatic transitions"
在最近的一篇论文[E。P.Pokatilov等人，PRB 65，075316（2002），分析了具有简并价带的球形纳米晶体中的拉曼选择规则。这里给出了一些精确度。
Dirac spin gapless semiconductors: Ideal platforms for massless and dissipationless spintronics and new (quantum) anomalous spin Hall effects
为了实现超快、超低功耗的自旋电子器件，新一代自旋电子学应是理想的无质量、无耗散的自旋电子学。我们证明了具有线性能量色散的无自旋能隙材料是能够实现这些无质量和无耗散态的独特材料。此外，我们提出了四种新类型的自旋霍尔效应，其中包括自旋积累的相同数量的电子和空穴具有相同或相反的自旋极化在样品边缘的霍尔效应测量，但与消失的霍尔电压。这些新的霍尔效应可以归类为（量子）反常自旋霍尔效应。本文介绍了线性色散和抛物色散的无自旋能隙半导体的无质量无耗散自旋电子学和新的自旋霍尔效应。在具有蜂窝或正方形晶格的简单氧化物的铁磁单层中，证明了Dirac型或抛物型自旋无隙半导体的新的可能候选者。
Comment on "Theory of diluted magnetic semiconductor ferromagnetism"
本文着重指出，自洽自旋波理论[J. K“onig，H. H. Lin和A. H. MacDonald，Phys. Rev. Lett. 84，5628（2000）]在低温和T_c附近都导致错误的结果。因此，我们建议另一个自洽的自旋波近似来弥补这些缺陷。
Prediction of extremely long electron spin lifetimes at room temperature in wurtzite semiconductor quantum wells
许多提出的自旋电子器件需要在室温下具有长自旋寿命的移动电子。实现这一点的一种途径是使用具有可调自旋轨道（SO）参数的量子阱。研究集中在锌掺杂材料如GaAs上，其在室温下不具有长的自旋寿命。我们表明，纤锌矿（w）材料，具有较小的SO耦合，由于是低Z，更适合于自旋电子学应用。这导致在氦温度下的自旋寿命超过2毫秒的w-AlN的预测，相关的自旋电子器件，自旋寿命高达0.5 $μs$在室温下。
Spin extraction theory and its relevance to spintronics
电子从半导体到铁磁体的引出以及反向注入的情况都可以用散射理论来表述。然而，在散射理论中必须考虑到在半导体侧掺杂引起的界面处的束缚态的存在。包含的界面状态产生的自旋成像测量的最近结果的解释，这与目前的理解自旋提取。提取理论的自旋电子学的重要性说明了一个自旋开关的应用。
Spintronics for electrical measurement of light polarization
圆偏振光束的螺旋度可以由III-V族半导体中的光激发电子的自旋方向确定。我们提出了一个理论论证如何随后的电子自旋极化的方向可以确定由两个铁磁/半导体肖特基势垒的电气手段。所提出的方案允许在小结构中的自旋积累的时间分辨检测，并可能具有设备应用。
Comment on "Shallow donor states near a semiconductor-insulator-metal interface"
在最近的论文中，Hao等人[Phys.Rev.B80，035329（2009）]报道了用新型试探波函数对半导体/绝缘体/金属结构中的浅类氢施主的能谱进行变分计算。他们还对半导体/绝缘体系统进行了计算，发现他们的方法给出的能量值低于MacMillen和Landman [Phys.Rev.B29，4524（1984）]得到的能量值。从这些结果中，麦克米伦和兰德曼得到的能量值误差比他们预期的要大得多。但我们证实MacMillen和Landman提出的理论方法对半导体-绝缘体界面附近的类氢施主体系给出了相当准确的能量值。
Spin Transport in Organic Semiconductors: A Brief Overview of the First Eight Years
本文简要介绍了有机半导体自旋极化输运的实验研究现状。这些系统包括小分子量化合物和聚合物，是有机电子快速成熟领域的核心。在过去的八年里，人们投入了大量的努力来理解有机物中的自旋注入和输运。这些发展开辟了实现新的有机自旋电子器件家族的可能性，其将有机材料的化学多功能性与自旋电子功能性混合。
Comments on "Spin-dependent tunneling through a symmetric semiconductor barrier: The Dresselhaus effect"
在最近的论文[Phys.Rev.B72，153314（2005）]中，在接触中的$k^{3}$ -Dresselhaus项和电流算符的完整形式被认为是通过对称势垒的自旋相关隧穿。作者发现，电流算符的完整形式对自旋极化的影响比最初想象的要大得多。在这篇评论中，我们将表明他们对另一个问题的处理，即联系人中的$k^{3}$ -Dresselhaus术语是不正确的。他们提出的接触解根本不服从薛定谔方程。在这方面，我们也评论的定义和自旋极化的适用性与自旋轨道耦合接触。
Reply to the comment by E. Menendez-Proupin on "Multi-phonon Raman scattering in semiconductor nanocrystals: Importance of non-adiabatic transitions"
在我们最近的论文[Phys.Rev.B65，075316（2002）]中，分析了球形纳米晶体中拉曼散射的选择规则。在这里，我们表明，一个物理上方便的选择的坐标系，相关的入射或散射光的偏振矢量，简化和澄清的分析。
Spintronics?
本文简要回顾了半导体中的自旋物理，以及最近非常活跃的自旋相关现象研究的历史根源。最后讨论了自旋电子学的发展前景。
Comment on "Dispersive Terahertz Gain of a Nonclassical Oscillator: Bloch Oscillation in Semiconductor Superlattices"
在最近的两封信[物理。90，046806; Phys. Rev. 94，057408]，Hirakawa等人研究了来自光激发超晶格的相干太赫兹（THz）辐射的发射。作者解释了太赫兹瞬态的光谱的半经典输运模型，并得出结论，数据提供了所谓的布洛赫增益的存在的证据。我们表明，在电导率方面的数据的解释，但是，没有正确执行，从而使引用作者的结论无效。
Response to Comment on 'Spin-Orbit Logic with Magnetoelectric Nodes: A Scalable Charge Mediated Nonvolatile Spintronic Logic' (arXiv:1607.06690)
在本技术说明中，我们讨论了作者提出的一种新的逻辑器件磁电自旋轨道（MESO）逻辑的能量估计。我们提供了一个分析推导的开关能量，并支持它与时域电路模拟使用自洽铁电（FE）紧凑模型。虽然电容器充电的能量在互连和晶体管电阻中耗散，但我们注意到，切换电容器和FE的能量与互连电阻值无关。此外，器件设计可以减轻寄生能量损失。我们进一步示出了MESO逻辑器件的次10 aJ开关操作的电路模拟，包括：a）多铁性中存储的能量; b）互连电阻Ric中的能量耗散; c）逆自旋轨道耦合（ISOC）自旋-电荷转换器Risoc中的能量耗散; d）电源、接地电阻和晶体管损耗。我们还确定了自旋轨道耦合材料的电阻率的要求，并解决自旋电荷转换层的内部电阻的影响。我们提供的材料参数空间，MESO（扇出1和互连）实现子10 aJ的开关能量与路径缩放通过铁电/磁电/自旋轨道材料的发展。
Dimensional reduction of the Luttinger Hamiltonian and g-factors of holes in symmetric two-dimensional semiconductor heterostructures
锌掺杂半导体中空穴的自旋轨道相互作用比电子的强得多。这使得空穴系统对于可能的自旋电子学应用非常有吸引力。在三维（3D）中，空穴的动力学由众所周知的Luttinger哈密顿量描述。然而，大多数最近的自旋电子学的应用都涉及到二维异质结构，其中在一个方向上的动力学是冻结由于量子限制。限制导致Luttinger Hamilton算子的降维，3D ->2D。由于自旋-轨道相互作用、外部磁场和施加在异质结构上的横向栅极电势的相互作用，减少是高度非平凡的并且是未知的。在目前的工作中，我们执行的减少，从而推导出一般的有效哈密顿描述自旋电子学效应的对称二维（2D）异质结构。特别地，我们做了以下工作：（i）推导出与横向门势相关的自旋-轨道相互作用和达尔文相互作用，（ii）确定动量依赖的面外g因子，（iii）指出存在两个独立的面内g因子，（iv）确定面内g因子的动量依赖性。
Electrical Spin-Flip Current Switching in Layered Diluted Magnetic Semiconductors for Ultralow-Power Spintronics
本文在V掺杂WSe2层状稀磁半导体中实现室温电驱动自旋翻转开关，临界电流密度低至10^-1 A cm^-2且功耗达皮瓦级，为超低功耗自旋电子器件提供新平台。
Controlling Terahertz Spintronic Photocurrents in 2D-Semiconductor|Ferromagnet Heterostructures through a Functional Hybrid Interface
通过功能化混合界面调控二维半导体与铁磁体异质结构中的太赫兹自旋光电流，揭示界面混合化在高效超快光电流生成中的关键作用。
Comment on "Quasi-One-Dimensional Metal-Insulator Transitions in Compound Semiconductor Surfaces"
在最近的一封信中，Zhao等人[1]报道了化合物半导体表面准一维金属-绝缘体（MI）跃迁的起源。基于广义梯度近似（GGA）中的密度泛函理论（DFT）计算，他们声称通过H或Li原子与GAN（10-10）和ZnO（10-10）的选择性键合形成的单原子宽金属结构经历Peierls型MI跃迁，导致具有周期性晶格畸变的电荷密度波（CDW）形成。然而，我们在这里表明，这样的CDW相位是由于GGA的伪影，而反铁磁（AFM）基态的混合DFT计算和精确交换加相关的随机相位近似（EX + cRPA）预测。[1]J. Z. Zhao，W.范，M。J. Verstraete，Z. Zanolli，J. Fan，X. B. Yang，H. Xu和S. Y. Tong，Phys. Rev. Lett. 117，116101（2016）。
Generation and Detection of Spin Currents in Semiconductor Nanostructures with Strong Spin-Orbit Interaction
利用电子自旋存储、传输和操纵信息是自旋电子学的核心。未来自旋电子学应用的基础是在固态系统中控制自旋电流的能力。在迄今为止提出的不同平台中，具有强自旋轨道相互作用的半导体特别有吸引力，因为它们承诺使用全电子协议进行快速和可扩展的自旋控制。在这里，我们演示了半导体纳米结构中纯自旋电流的产生和测量。产生是纯电的，并且由具有强自旋轨道场的材料中的自旋动力学介导。测量是使用自旋-电荷转换技术，基于磁场对称性容易测量的电量。通过量子点接触的电导校准自旋-电荷转换，我们定量测量了多端GaAs点中的介观自旋霍尔效应。我们报告的自旋电流为174 pA，对应于34%的自旋霍尔角。
Ultrafast and gigantic spin injection in semiconductors
在半导体中注入自旋电流是自旋电子学的一大挑战。出于超快退磁和自旋注入到金属，我们提出了一种替代的飞秒路线的基础上的激光激发的超扩散自旋电流的铁磁体，如镍。我们的计算表明，即使只有一小部分的电流穿过Ni-Si界面，激光诱导的强瞬态电场在铁磁-半导体界面的创建允许注入的不带电的自旋电流与记录的自旋极化80%。除此之外，它们的脉冲时间尺度为100飞秒，这为新的实验和超快自旋电子学打开了大门。
Comment on Theory of spin Hall effect
Chudnovsky最近提出（arXiv：0709.0725）一个漂亮的简单机制的内在自旋霍尔效应涉及的德鲁德模型的扩展。我们指出，我们在Phys.Rev.B60，14787（1999）（arXiv：cond-mat/9910408）中对该问题的另一种处理方法中提出了一个等效的建议，得出了相同的结论。这两种方法的一致性支持了它们的物理有效性。该机制适用于所有金属和半导体中的自旋霍尔效应以及所有铁磁金属和半导体中的反常霍尔效应。
Comment on "Validity of Einstein Relation in Disordered Organic Semiconductors"
Wetzelaer，Koster和Blom [PRL 107，066605]最近通过研究单载流子二极管的扩散驱动电流，观察到经典的爱因斯坦关系$\frac{D}μ=\frac{kT}{q}$在热（准）平衡的无序半导体中仍然有效。这与之前的理论预测[2]和Leo等人的实验观察相反。[3]其中爱因斯坦关系随1/T增加。我们将讨论这种差异的原因，并建议单载流子二极管实验可能不适合验证有机半导体中的爱因斯坦关系。
Recent Progress in III-V based ferromagnetic semiconductors: Band structure, Fermi level, and tunneling transport
基于自旋的电子学或自旋电子学是一个新兴的领域，我们试图利用自旋自由度以及材料和器件中的电荷输运。虽然基于金属的自旋器件，如磁场传感器和使用巨磁阻和隧穿磁阻的磁阻随机存取存储器，已经投入实际使用，但基于磁阻的自旋电子学具有更大的扩展潜力，因为它与现有的半导体技术具有良好的兼容性。迄今为止，已经提出并探索了许多具有实用功能的基于自旋电子学的自旋电子器件。为了实现这些器件和功能，我们肯定需要同时具有半导体和铁磁体特性的合适材料。铁磁半导体（FMS）是含有磁性原子如Mn和Fe的合金半导体，是用于该目的的最有前途的一类材料，因此在过去二十年中得到了深入研究。在这里，我们回顾了最典型的III-V基FMS，p型（GaMn）As，及其异质结的研究的最新进展，重点是隧穿输运，费米能级和能带结构。此外，我们涵盖了一个新的n型FMS，（InFe）As，它显示出电子感生铁磁性的性质。这些具有锌-钒晶体结构的FMS材料显示出与良好开发的III-V异质结构和器件的优异兼容性。
Unravelling the role of the interface for spin injection into organic semiconductors
自旋电子学为电子器件带来了自旋自由度，而分子/有机电子学则增加了发挥化学多功能性的机会。在这里，我们展示了如何，作为常用的无机材料的竞争者，有机/分子为基础的自旋电子器件可以表现出非常大的磁阻，并导致定制的自旋极化。本文报道了（La，Sr）MnO_3/Alq_3/Co纳米磁性隧道结中高达300%的巨隧道磁电阻效应。此外，我们提出了一个自旋相关的输运模型，给出了一个新的理解自旋注入到有机材料/分子。我们的研究结果带来了一个新的见解，如何可以调整自旋注入分子工程和铺平了道路，以化学剪裁的自旋电子器件的性能。
Majorana spintronics
提出了一种系统的无磁通方法，利用Majorana自旋自由度，在半导体超导拓扑约瑟夫森结中探测、操纵和编织Majorana费米子。我们发现了一个内在的$π$相位差自旋三重态配对之间的Majorana零模式（MZMs）在两端的一维自旋拓扑超导体。这$π$相被确定为自旋相关的超导相，称为自旋相，我们表明，通过控制自旋轨道耦合强度通过电动门是可调的。这种电可控的自旋相位不仅影响MZM之间的耦合能量，而且在没有任何施加的磁通量的情况下导致分数约瑟夫森效应，这使得能够实现高效的拓扑量子比特读出。因此，我们提出了一个全电控超导半导体混合电路来操纵MZM，并检测其非阿贝尔编织统计特性。我们对拓扑约瑟夫森效应自旋性质的研究为基于马约拉纳的半导体量子线路的自旋电子学应用开辟了新的方向。
Comment on "Direct Measurement of Auger Electrons Emitted from a Semiconductor Light-Emitting Diode under Electrical Injection: Identification of the Dominant Mechanism for Efficiency Droop" [Phys. Rev. Lett. 110, 177406 (2013)]
在最近的一封信[物理。110，177406（2013）]，提出了从正向偏置InGaN/GAN发光二极管（LED）的GAN p帽发射的电子的光谱研究，作者在电子能量分布曲线（EDC）中观察到至少两个不同的峰，其间隔约1.5eV，并得出结论，对较高能量峰值的唯一可行解释是LED有源区中的俄歇复合。我们提出了全带蒙特卡罗模拟表明，在所测量的内分泌干扰物的较高能量的峰值可能是不相关的载流子分布在有源区。这并不意味着俄歇复合以及可能的俄歇诱导的泄漏在LED下降中起着可忽略的作用，而是俄歇特征不能从在所研究的LED结构上执行的实验中恢复。我们讨论，作为所观察到的内分泌干扰物的另一种解释，载流子加热的电场中的能带弯曲区域。
Distinguishing spin pumping from spin rectification in organic semiconductor-based lateral spin pumping device architectures
在过去的二十年里，有机自旋电子学已经发展成为一个令人兴奋的领域，在有机半导体（OSC）中的长自旋扩散长度和自旋弛豫时间的报告。OSC易于加工且价格低廉，被认为是用于自旋电子应用的无机材料的潜在替代品。自旋电流已经在广泛的材料中被检测到，然而，信号的来源仍然存在不确定性。最近，我们探索了通过有机半导体与横向自旋注入和检测架构，其中注入的自旋电流检测非本地通过自旋-电荷转换在无机检测器的自旋输运。在这项工作中，我们表明，广泛使用的控制实验，如线性功率依赖性和反转的信号与磁场是不充分的证据自旋输运，并可能导致不正确的解释信号。在这里，我们使用面内角度相关的测量分离纯自旋信号从寄生效应所产生的自旋整流（SRE）。除了已被证实的各向异性磁电阻（AMR）和反常霍尔效应（AHE）外，我们还观察到了一种新的效应，我们称之为伪逆自旋霍尔效应（ISHE）。它非常类似于ISHE行为，但出现在铁磁体而不是检测器中，这意味着在未来的工作中必须考虑这种额外的影响。
Spintronics and Pseudospintronics in Graphene and Topological Insulators
用无质量Dirac方程描述了石墨烯和拓扑绝缘体中的二维电子系统。虽然这两个系统具有相似的哈密顿量，但它们在自旋轨道耦合强度方面是极性相反的。我们简要回顾了在石墨烯中实现长自旋弛豫时间的努力，其弱自旋轨道耦合，并实现大电流诱导的自旋极化的拓扑绝缘体表面状态，具有强自旋轨道耦合的状态。我们还评论了两个系统的磁响应和稀矩耦合特性之间的差异，以及双层石墨烯中巨磁电阻的赝自旋模拟。
Propagation of Spin-Polarized Electrons Through Interfaces Separating Differently Doped Semiconductor Regions
电子的高自旋极化度对自旋电子器件的工作至关重要。研究了自旋极化电子通过两个不同掺杂水平的n型半导体区之间边界的传输。我们假设，非均匀的自旋极化创建/注入本地和驱动通过边界的电场。在双组分漂移扩散输运模型下计算了电场分布和自旋极化分布。我们发现，最初创建的自旋极化的狭窄区域可以进一步压缩和放大的边界附近。由于边界涉及掺杂的变化，但两种半导体材料之间没有真正的界面，预计没有显着的自旋极化损失。因此，建议的机制将是有用的，在设计新的自旋电子器件。
Multifunctional steep-slope spintronic transistors with spin-gapless-semiconductor or spin-gapped-metal electrodes
本文提出以自旋无带隙半导体或自旋带隙金属为电极的多功能自旋电子FET，结合亚60 mV/dec开关、非局域巨磁阻和负微分电阻，并通过VS2/Ga2O2 FET模拟验证其低功耗高性能潜力。
Comment on `Vacuum Rabi Splitting in a Semiconductor Circuit QED System' by Toida et al., Phys. Rev. Lett. 110, 066802 - Published 6 February 2013
Toida等人在他们最近的文章[Phys. Rev. Lett. 110，066802（2013）]，他们“报告了在与超导共面波导（CPW）谐振器耦合的GaAs/AlGaAs双量子点（DQD）电荷量子位中直接观察到真空拉比分裂”。在这篇评论中，我们挑战了他们论文中的主要主张，并表明他们的结果：a）没有提供任何真空拉比振荡的证据，b）没有提供任何真空拉比分裂的直接证据。
Spin photovoltaic cell
自旋电子学旨在利用电子器件内部载流子的自旋自由度，在量子计算和无耗散互连方面具有巨大的潜力。理想情况下，自旋电子器件中的自旋电流应该由自旋电压发生器供电，该自旋电压发生器能够驱动自旋脱离平衡并产生两个空间上分离良好的具有相反自旋取向的种群。这样的发电机应该在室温下工作，与现有的半导体技术高度集成，并且既不与铁磁材料也不与外部施加的磁场一起工作。我们通过实现光电池的自旋电子等效物来满足这些要求。虽然后者在空间上分离光激发的电子和空穴电荷，我们的设备利用圆偏振光产生两个空间上定义良好的电子种群具有相反的自旋。这是通过调制进入具有图案化金属覆盖层（铂）的半导体（锗）的光波前的相位和振幅来实现的。这允许在半导体内部产生具有空间调制手性的光衍射图案，由于电偶极子选择规则，其局部激发自旋极化电子。
Manipulating spin and charge in magnetic semiconductors usingsuperconducting vortices
对小型化和提高设备速度的持续需求对电子工业施加了压力，以探索信息处理的新途径。一种可能性是利用自旋来存储、处理和携带信息。事实上，自旋电子学可能有希望提供这样一个新的范例。然而，所有自旋电子学应用都面临着巨大的挑战，试图找到快速有效的方法来创建，传输，检测，控制和操纵自旋纹理和电流。在这里，我们展示了如何在超导（SC）薄膜和顺磁稀磁半导体（DMS）量子阱（QW）组成的混合系统中以相对简单的方式进行这些操作。我们的建议是基于观察到的SC的不均匀磁场创建本地的自旋和电荷的DMS纹理，导致的效果，如Blochoscillations，一个不寻常的量子霍尔效应等，我们利用最近的进展，操纵磁通量束（涡旋）在超导体和显示howthese可以创建，操纵和控制DMS中的自旋纹理。
A Novel Ferroelectric Rashba Semiconductor
研究提出Pb1-xGexTe是一种新型铁电Rashba半导体，通过变温X射线衍射和角分辨光电子能谱证实了其铁电相变及对Rashba自旋劈裂的宽范围可调性，为下一代自旋电子器件提供了高潜力材料平台。
Layer- and Gate-tunable Spin-Orbit Coupling in a High Mobility Few-Layer Semiconductor
自旋轨道耦合（SOC）是一种相对论效应，其中在电场中运动的电子在其静止坐标系中经历有效磁场。在没有反转对称性的晶体中，它提升了自旋简并度，导致了许多磁性、自旋电子学和拓扑学的现象和应用。在散装材料中，SOC强度是一个常数，不能修改。在这里，我们展示了SOC和内在的自旋分裂在原子薄的InSe，这可以在一个前所未有的大范围内修改。从量子振荡，我们建立的SOC参数α是厚度依赖性的，它可以连续调制在很宽的范围内的面外电场，实现内在的自旋分裂可调0和20 meV之间。令人惊讶的是，在某些器件中，α可以提高一个数量级，这表明SOC可以进一步操纵。我们的工作突出了SOC在2D材料中的非凡可调性，可以用于操作自旋电子和拓扑器件和应用。
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