Inverse Rashba-Edelstein THz emission modulation induced by ferroelectricity in CoFeB/PtSe2/MoSe2//LiNbO3 systems
本研究在双畴LiNbO3衬底上制备了CoFeB/PtSe2/MoSe2异质结构,通过铁电极化方向实现了对THz发射的显著调制,揭示了基于逆Rashba-Edelstein效应的低能耗场效应自旋轨道架构在新型THz技术中的潜力。
2024-12-28 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Inverse Edelstein Effect in Rashba-Split 2DEG between SrTiO3 and LaAlO3 at Room Temperature
Rashba物理在自旋轨道电子学领域得到了深入的研究,目的是寻找新的物理性质和FM磁化开关的技术应用。在这里,我们报告的观察逆Edelstein效应的Rashba分裂2DEG之间的两个绝缘氧化物SrTiO 3和LaAlO3的LaAlO3层厚度从3到40个单位电池(UC)的室温。我们进一步证明,自旋电压可以显着操纵的电场效应之间的SrTiO 3和3 UC LaAlO 3的2DEG。这些结果表明,在复合氧化物界面处的Rashba分裂2DEG可以用于室温有效的电荷和自旋转换,用于自旋电流的产生和检测。
2017-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-Throughput Discovery of Two-Dimensional Materials Exhibiting Strong Rashba-Edelstein effect
Xiangtan University(湘潭大学)
本研究通过系统分析确定了具有强Rashba-Edelstein效应的二维材料,揭示了其高效率的电荷到自旋转换特性。
2026-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Spin-current-related magnetoresistance in epitaxial Pt/Co bilayers in the presence of spin Hall effect and Rashba-Edelstein effect
我们分析了实验获得的自旋电流相关的磁电阻在外延Pt/Co双层膜通过使用漂移扩散模型,结合体自旋霍尔效应和界面Rashba-Edelstein效应(REE)。的磁阻分析产生,为Pt/Co接口,一个温度无关的Rashba参数的顺序为1 e-11 eV m,同意与理论计算,随着一个有效的界面REE厚度为几埃,这是在整体上与我们以前的自旋轨道扭矩分析一致。特别是,我们的研究结果表明,体和界面电荷自旋电流相互转换需要考虑的自旋电流相关的磁阻分析在高导电磁性异质结构,如外延Pt/Co双层。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear spin and orbital Rashba-Edelstein effects induced by a femtosecond laser pulse: Simulations for Au(001)
本研究通过紧束缚模型模拟飞秒激光脉冲在Au(001)表面诱导的非线性自旋和轨道Edelstein效应,揭示两者响应差异及伴随的霍尔效应,为自旋电子学器件设计提供指导。
2025-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Strong Rashba-Edelstein Effect-Induced Spin-Orbit Torques in Monolayer Transition-Metal Dichalcogenide/Ferromagnet Bilayers
二维材料的电子和光电性质已经在石墨烯和层状过渡金属二硫属化物(TMD)中被广泛探索。这些二维材料中的自旋电子学可以为未来的电子学提供新的机会,例如,有效地产生自旋电流,这应该能够有效地操纵磁性元件。到目前为止,在二维材料附近的磁性层上的电荷电流感生的自旋电流和自旋轨道矩(SOTs)的定量测定仍然缺乏。本文报道了在单层TMD(MoS $_2$或WSe $_2$)/CoFeB双层复合膜中,电流诱导自旋积累通过Rashba-Edelstein效应产生的大的SOT。对应于SOT的有效自旋电导率几乎与温度无关。我们的研究结果表明,在化学气相沉积生长的大规模单层TMD的电荷-自旋转换可能会导致高的能量效率的磁化反转和方便的设备集成为未来的自旋电子学的基础上的二维材料。
2018-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modulation of Spin-Orbit Coupling, Spin Textures, and Rashba-Edelstein Response in Chiral Tellurium: A First-Principles Study
Department of Physical Science, Sherubtse College, Royal University of Bhutan(不丹皇家大学 Sherubtse 学院物理科学系)
本研究利用第一性原理计算,系统揭示了用较轻(S、Se)或较重(Sb)元素替代手性碲可调控其自旋-轨道耦合、自旋织构与Rashba-Edelstein响应,为无磁自旋电子器件的设计提供了实验指导。
2026-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Giant interfacial spin-Hall angle from Rashba-Edelstein effect revealed by the spin-Hall Hanle processes
该研究利用自旋霍尔Hanle效应表征Pt/铁电界面,证明Rashba-Edelstein效应可使界面自旋霍尔角达到约0.3,显著增强自旋-电荷转换。
2023-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Analogs of Rashba-Edelstein effect from density functional theory
本研究通过对230个晶体空间群的对称性分析及不同对称代表性材料的第一性原理计算,探究了晶体对称性与Rashba-Edelstein效应的关联,为自旋电子材料与器件设计提供参考。
2022-12-01 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Intense terahertz laser fields on a two-dimensional hole gas with Rashba spin-orbit coupling
研究了强太赫兹激光场对具有Rashba自旋轨道耦合的二维空穴气体的态密度和自旋极化密度的影响。通过Floquet定理,我们求解了含时的薛定谔方程,并计算了这些密度。结果表明,在低空穴浓度下,可以产生太赫兹磁矩。与电子情况不同,由于各向异性的自旋-轨道耦合,感应磁矩是相当各向异性的。磁矩的幅度和方向都取决于太赫兹场的方向。我们进一步指出,对于高空穴浓度,由于自旋轨道耦合的动量依赖性引起的干扰,磁矩变得很小。这种效应也出现在二维电子系统中。
2007-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Slow-phonon control of spin Edelstein effect in Rashba $d$-wave altermagnets
Georgetown University(乔治城大学);Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学)
研究慢声子如何影响二维 d-波铁磁体中自旋极化,发现声子耦合可抑制自旋极化,通过能带内和跨带通道,揭示铁磁体对自旋极化的调控机制,对自旋电子学应用具有重要意义。
2026-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-linear anomalous Edelstein response at altermagnetic interfaces
Institute for Theoretical Solid State Physics, IFW Dresden(德累斯顿亥姆霍兹中心IFW凝聚态物理理论研究所)
研究揭示了交替磁性界面中非线性异常埃德尔斯坦效应的形成机制,通过理论模型和计算验证了其在自旋电子学中的潜在应用价值。
2026-01-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Efficient Edelstein effects in one-atom-layer Tl-Pb compound
我们研究了具有大的Rashba型自旋分裂的单原子层Tl-Pb化合物中的正Edelstein效应和逆Edelstein效应。在室温下的自旋抽运实验中,在Py/Cu/Tl-Pb三层样品中清楚地观察到由于逆Edelstein效应引起的自旋-电荷转换电压。为了确认有效的自旋-电荷相互转换在Tl-Pb化合物,直接Edelstein效应也研究了在相同的三层样品通过测量调制的有效磁化阻尼在Py层通过在Tl-Pb层的电荷-自旋转换。利用Edelstein正效应和逆效应的结果,估算了Tl-Pb化合物的Edelstein长度约为0.1nm。
2018-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intense terahertz laser fields on a two-dimensional electron gas with Rashba spin-orbit coupling
利用Floquet态求解含时薛定谔方程,研究了强太赫兹激光场下具有Rashba自旋轨道耦合的InAs基二维电子气的自旋相关态密度和自旋极化密度.结果表明,这两种密度都受到太赫兹激光场的强烈影响。特别是在电子气中感应出垂直于外太赫兹激光场的太赫兹磁矩。利用这种效应可以有效地将太赫兹电信号转换为太赫兹磁信号。
2004-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Collinear Rashba-Edelstein effect in non-magnetic chiral materials
本研究通过密度泛函理论计算,揭示了非磁性手性材料中Rashba-Edelstein效应的增强机制,发现径向自旋纹理、高自旋极化和低能带速度可提升自旋积累效率,为自旋电子学器件设计提供指导。
2023-04-11 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Spin and Orbital Edelstein effect in gated monolayer transition metal dichalcogenides
本文通过第一性原理计算研究栅控单层 TMDs 的自旋与轨道 Edelstein 效应,揭示电子掺杂下轨道响应主导、空穴掺杂下应变可显著增强效应,且 OEE 较已有体系大一个数量级。
2025-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear Orbital and Spin Edelstein Effect in Centrosymmetric Metals
本文结合紧束缚模型与密度泛函理论,揭示中心对称金属中非线性轨道密度可独立于自旋-轨道耦合产生,并经轨道 Rashba 织构诱导 NSEE,可用于无场磁化翻转。
2024-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Direct visualization of Rashba-split bands and spin/orbital-charge interconversion at KTaO$_3$ interfaces
Rashba接口已经成为通过直接和逆Edelstein效应进行自旋-电荷相互转换的有前途的平台。值得注意的是,基于氧化物的二维电子气(2DEG)显示出大的和栅极可调的转换效率,如通过传输测量所确定的。然而,氧化物2DEG中的Rashba分裂带的直接可视化是缺乏的,这阻碍了对其丰富的自旋轨道物理的深入理解。在这里,我们调查KTaO $_3$-2DEG和证据的Rashba分裂带使用角分辨光电子能谱。拟合的紧束缚哈密顿量的频带,我们提取的有效Rashba系数,并带来洞察复杂的多轨道性质的能带结构。我们的计算揭示了非常规的自旋和轨道纹理,表现出补偿效应,从强烈依赖于面内各向异性的准简并带对。我们计算了带分辨自旋和轨道Edelstein效应,并预测互转换效率超过其他氧化物2DEG的互转换效率。最后,我们提出了Rashba系统的设计规则,以优化自旋-电荷互转换性能。
2022-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin Hall and Edelstein Effects in Novel Chiral Noncollinear Altermagnets
Leibniz Institute for Solid State and Materials Research, IFW Dresden(德累斯顿莱布尼茨固体与材料研究所);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体的化学物理学研究所);Laboratoire Léon Brillouin, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay(里昂·布里渊实验室,法国原子能委员会,法国国家科学研究中心,巴黎萨克雷大学);Würzburg-Dresden Cluster of Excellence Ct.qmat, Technische Universitat Dresden(维尔茨堡-德累斯顿卓越集群Ct.qmat,德累斯顿工业大学);Département de Physique et Institut Quantique, Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学物理系与量子研究所);Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心)
研究新型手性非列线性替代磁体,揭示其非列线性自旋纹理和传输现象,为自旋电子学提供新应用。
2024-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Evaluation of bulk-interface contributions to Edelstein magnetoresistance at metal/oxide interfaces
系统研究了在Cu/Bi 2 O3界面存在强自旋轨道相互作用的Co25 Fe 75/Cu/Bi 2 O3异质结中的Edelstein磁电阻效应.我们成功地观察到一个显着的依赖性的Edelstein MR上的铜层的厚度和温度,也开发了一个通用的分析模型,考虑到不同的体和界面的贡献自旋弛豫。我们的分析,基于上述模型,定量地说明了Rashba接口附近的自旋输运的一个独特的属性,揭示了一个突出的作用的自旋弛豫过程,通过确定的比例的自旋弛豫内部和外部的接口。我们进一步发现特征自旋输运不受温度的影响。我们的结果为探索自旋动量锁定二维态系统的输运提供了一个重要的工具。
2017-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large Chiral Orbital Texture and Orbital Edelstein Effect in Co/Al Heterostructure
针对Co/Pt异质结插Al层后扭矩大幅增强的实验现象,通过第一性原理计算揭示Co/Al界面的轨道Rashba效应引发大尺寸手性轨道织构,进而产生强电流诱导扭矩,为实验提供理论支撑并推动轨道输运在轻元素全金属磁性系统的应用。
2024-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear spin and orbital Edelstein effect in WTe2
本文发现少层WTe2中存在非线性埃德尔斯坦效应,观测到电流诱导的平面外磁化具有二次谐波响应且与电流呈二次方依赖,揭示轨道自由度起主导作用并可通过自旋轨道耦合产生非线性自旋埃德尔斯坦效应。
2024-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Edelstein effect in intrinsic two-dimensional ferroelectric metal PtBi$_{2}$
University of Regensburg(雷根斯堡大学);Halle-Berlin-Regensburg Cluster of Excellence CCE(哈雷-柏林-雷根斯堡卓越集群)
研究发现二维铁电金属PtBi$_{2}$单层中可通过极化开关调控埃德利斯特效应,实现非易失的电荷-自旋转换控制。
2026-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge-to-spin conversion in twisted graphene/WSe$_2$ heterostructures
从第一性原理出发,研究了石墨烯/WSe $_2$异质结构中自旋轨道耦合(SOC)邻近效应和电荷-自旋转换(CSC)对扭曲角的依赖性. CSC强烈地依赖于扭转角,旋转霍尔和标准Rashba-Edelstein效率在30°扭转或接近30°扭转时优化。由于扭曲而导致的对称性破坏也引起非常规的拉什巴-埃德尔斯坦效应,其中电生成的非平衡自旋密度具有与所施加的电场共线的自旋。我们进一步讨论了如何载流子掺杂浓度和频带展宽控制费米海和表面自旋响应之间的交叉,这调和了不同CSC现象的看似不同的实验观察。
2022-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonperturbative approach to interfacial spin-orbit torques induced by Rashba effect
普通金属/铁磁体(NM/FM)双层膜中的电流感生自旋轨道矩(SOT)具有很好的技术应用前景,但超薄系统中纯界面SOT的微观起源尚未完全了解。在这里,我们表明,一个线性响应理论与非微扰处理自旋相关的相互作用和杂质散射势预测阻尼样SOTs是严格缺乏微扰方法。该技术被应用到一个二维Rashba耦合铁磁体(NM/FM接口的范例模型),其中高阶散射过程编码斜散射从doppler杂质允许电流诱导的自旋极化与非零组件沿所有空间方向。这与微扰方法(忽略斜散射)的先前结果形成鲜明对比,微扰方法预测作为常规Rashba-Edelstein效应的结果的垂直于电荷电流锁定的共面自旋极化。此外,随后的SOTs的角度依赖性和它们的散射势强度的依赖性进行了数值分析。简单的解析表达式的自旋密度-电荷电流响应函数,和相关的SOT效率,得到在弱散射限制。我们发现,由杂质散射驱动的非本征阻尼扭矩达到高达7%的场(Rashba-Edelstein)扭矩的效率。我们的微观理论表明,散装现象,如自旋霍尔效应,是不是在超薄系统的实验中观察到的类型的阻尼类SOTs的产生的必要性。
2022-08-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Externally controlled and switchable 2D electron gas at the Rashba interface between ferroelectrics and heavy $d$ metals
在非中心对称材料和界面中,强的自旋-轨道耦合导致了一些显著的物理现象,如非平凡的自旋织构,它可能表现为Rashba、Dresselhaus和其他复杂的组态。这为非易失性自旋电子器件的研究提供了一个有希望的基础。本文从第一性原理出发,模拟了生长在铁电体PbTiO $_3$(001)上的双金属铂钯层中的二维电子气。后者原则上允许通过极化反转来切换和控制自旋-电荷转换。我们展示了如何能带结构和Rashba分裂不同的Pt和Pd的覆盖层,以及这些电子功能的变化与增加的覆盖层厚度和极化反转后。此外,对于这两种覆盖层,我们模拟了它们的电流-电压($I-V$)特性,其电阻在极化反转时在20%和几百%之间变化。研究结果可直接用于Rashba-Edelstein效应的建模。
2021-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-to-charge conversion at KTaO3(111) interfaces
本文展示了KTaO3(111)二维电子系统中的自旋-电荷转换(逆Rashba-Edelstein效应),揭示了其对面内磁场的非平庸角度依赖性,为利用该效应研究界面电子结构与自旋纹理提供了新工具。
2025-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Quantitative analysis of vectorial torques in thin 3d Co ferromagnet using orbital-spin conversion
本研究采用二次谐波霍尔技术,定量分析含自然氧化铜层与铂轨道-自旋转换层的钴铁磁体系中轨道与自旋电流的转矩贡献,证实界面轨道电流的产生机制及作用尺度。
2025-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Oxide layer dependent orbital torque efficiency in ferromagnet/Cu/Oxide heterostructures
本研究针对轨道转矩效率的决定机制问题,系统探究不同氧化物下Cu/氧化物界面轨道Rashba-Edelstein效应主导的轨道转矩变化,发现其变化幅度约2倍,且Cu与氧的电子跃迁是关键因素,为界面手性轨道Rashba织构的材料设计提供依据。
2023-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Anatomy of torques from orbital Rashba textures: the case of Co/Al interfaces
Laboratoire Albert Fert, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay(阿尔伯特·费尔特实验室,法国国家科学研究中心,泰雷兹集团,巴黎萨克雷大学);Aix-Marseille Université, CNRS, CINaM(艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心,中性物质化学研究所)
研究通过轨道Rashba-Edelstein效应揭示Co/Al界面强轨道扭矩的产生机制,并探讨Pt层对扭矩抑制的影响。
2025-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Tuning of the Rashba effect in Pb quantum well states via a variable Schottky barrier
低维系统中的自旋-轨道相互作用(SOI)导致了自旋-动量锁定的迷人特性。在Rashba系统中,垂直于二维(2D)电子气平面的反转对称性被打破,产生费米表面自旋纹理,让人联想到不同半径的自旋涡旋。这可以在基于自旋的场效应晶体管(spin-FET)中利用,其中Rashba系统在铁磁(FM)源极和漏极电极之间形成2D沟道。当通过Rashba沟道传播时,电子自旋进动,并且自旋取向(反)平行于漏极,从而产生(低)高电导率。关键是通过外部参数来调整动量分裂,从而调整进动角的可能性。在这里,我们表明,这可以实现在铅量子阱状态通过掺杂的肖特基势垒的依赖性,开辟了太赫兹自旋FET的可能性。
2013-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic interface engineering of spin-charge conversion in RuO$_2$
School of Physics Science and Engineering, Tongji University(同济大学物理科学与工程学院);Interdisciplinary Center for Theoretical Physics and Information Sciences, Fudan University(复旦大学理论物理与信息科学交叉中心);Anhui Provincial Key Laboratory of Magnetic Functional Materials and Devices, School of Materials Science and Engineering, Anhui University(安徽大学材料科学与工程学院磁性功能材料与器件安徽省重点实验室);Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海微系统与信息技术研究所)
通过铁磁界面工程调控RuO₂中自旋-电荷转换,揭示界面反向拉斯特-埃德尔斯坦效应与体反向自旋霍尔效应的差异,为低损耗自旋电子器件提供新途径。
2025-12-24 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz emission from anomalous Hall effect in a single-layer ferromagnet
我们报告太赫兹辐射从一个单层铁磁体,其中包括产生回流的非热电荷电流从铁磁体/电介质界面飞秒激光激发和随后的转换的电荷电流的横向瞬态电荷电流通过反常霍尔效应,从而产生太赫兹辐射。通过在铁磁体的厚度方向上引入磁化梯度,可以增强或抑制THz发射,甚至可以反转极性。与先前报道的自旋电子THz发射器不同,它不需要额外的非磁性层或Rashba界面。
2019-10-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Bulk and Interface Effects Based on Rashba-Like States in Ti and Ru Nanoscale-Thick Films: Implications for Orbital-Charge Conversion in Spintronic Devices
本研究利用SP-FMR和LSSE技术研究Ti、Ru薄膜的自旋-轨道电流体转换效应,分析层序、氧化对信号的影响,阐明相关效应机制,为轨道-电荷转换器件发展提供支撑。
2024-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Spin current leakage and Onsager reciprocity in interfacial spin-charge interconversion
针对磁性双层膜中自旋-电荷转换效率的矛盾实验结果,提出同时包含界面Rashba-Edelstein效应和体自旋霍尔效应的唯象理论,发现自旋电流泄漏导致转换过程非对称,并指出自旋泵浦比自旋轨道力矩更可靠提取界面Rashba参数。
2024-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Absence of significant spin current generation in Ti/FeCoB bilayers with strong interfacial spin-orbit coupling
经过近十年的理论和实验研究,金属磁性界面上的界面自旋轨道耦合(ISOC)能否有效地产生自旋电流仍存在争议。在这里,利用Ti/FeCoB双层膜,是独特的可忽略的散装自旋霍尔效应和强可调ISOC,我们建立了没有显着的电荷-自旋转换在磁性界面通过自旋-轨道过滤效应或Rashba-Edelstein(类)效应,即使当ISOC是强于一个典型的Pt/铁磁体接口,可以促进强垂直磁各向异性。我们还发现在三维Ti中存在一个极小的轨道霍尔效应。
2021-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Broad-band THz emission by Spin-to-Charge Conversion in Topological Material -- Ferromagnet Heterostructures
本文利用时域太赫兹发射光谱研究拓扑绝缘体与外尔半金属-铁磁异质结中的自旋-电荷转换,揭示界面质量与组分对效率的关键影响,并证明其可实现高达8 THz的宽带太赫兹发射。
2025-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Spin Hall effect from hybridized 3$d$-4$p$ orbitals
通过自旋轨道力矩(SOT)对磁化进行电操纵已经显示出实现可靠的磁存储器和振荡器的希望。迄今为止,无论是自旋霍尔效应(SHE)、Rashba-Edelstein效应还是自旋-动量锁定源,横向自旋电流和SOT的产生主要依赖于含有5个$d$或6个$p$重元素的具有强自旋-轨道耦合的材料或异质结构。在这里,我们表明,一个顺磁性CoGa化合物具有足够大的自旋霍尔角,允许强大的SOT开关的CoGa/MnGa/氧化物异质结构的非磁性磁化MnGa薄膜。通过自旋霍尔磁阻和谐波霍尔测量估计的自旋霍尔效率为+0.05 $\pm$ 0.01,这对于不包含任何重金属元素的系统来说是惊人的大。第一性原理计算证实了我们的实验观察,并表明在布里渊区沿R-X方向的杂化Co 3 $d$ - Ga 4 $p$轨道是本征SHE的原因.我们的研究结果表明,有效的自旋电流产生可以实现在金属间化合物通过合金化的过渡金属与$p$ -轨道元素和费米能级调谐。
2017-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Thickness-Dependent Spintronic Terahertz Emission in MBE-Grown PtTe$_2$: From Semiconductor to Type-II Dirac Semimetal
Univ. Grenoble Alpes, CEA, CNRS, IRIG-SPINTEC(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、IRIG自旋技术中心);Centre for Nanodiagnostics of Materials, Faculty of Materials Science and Technology, Slovak University of Technology(材料纳米诊断中心、材料与科技学院、斯洛伐克科技大学)
通过分子束外延生长单层精度的PtTe$_2$薄膜,研究其厚度驱动的电子相变对自旋电子太赫兹发射的影响,发现发射强度随厚度非单调变化,在10 ML时达到峰值,归因于拓扑表面态和界面Rashba劈裂的多通道自旋-电荷转换机制。
2026-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Spin and Orbital Rashba response in ferroelectric polarized PtSe$_2$/MoSe$_2$/LiNbO$_3$ heterostructures
Laboratoire Albert Fert, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay(阿尔贝·福尔特实验室,法国国家科学研究中心,泰雷兹集团,巴黎-萨克雷大学);Univ. Grenoble Alpes, CEA, Leti(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国替代能源和原子能委员会,微电子与技术研究所);Univ. Grenoble Alpes, CEA, CNRS, Grenoble INP, IRIG-SPINTEC(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国替代能源和原子能委员会,法国国家科学研究中心,格勒诺布尔理工学院,IRIG自旋技术中心)
研究通过第一性原理模拟量化了PtSe₂/MoSe₂/LiNbO₃界面的Rashba效应,结合轨道自由度扩展了自旋输运理解,并分析了LiNbO₃极化方向对THz发射的影响。
2025-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room Temperature Giant Charge-to-Spin Conversion at SrTiO3/LaAlO3 Oxide Interface
在SrTiO 3(STO)和LaAlO 3(LAO)绝缘层之间的界面处形成的二维电子气(2DEG)被认为具有强的Rashba自旋轨道耦合。迄今为止,报道了2DEG层中的逆Edelstein效应(即自旋-电荷转换)。然而,电荷到自旋转换的直接效果,自旋电子器件在电流诱导自旋轨道力矩计划的一个重要组成部分,尚未得到证明。在这里,我们表明,第一次,一个高效的自旋产生的效率为6.3的STO/LAO/CoFeB结构在室温下通过使用自旋扭矩铁磁共振。此外,我们认为在高温范围内通过LAO层的自旋传输归因于通过LAO带隙中的局域态的非弹性隧穿。我们的研究结果可能会导致潜在的应用在氧化物绝缘体为基础的自旋电子器件。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unraveling the Spin-to-Charge Current Conversion Mechanism and Charge Transfer Dynamics at Interface of Graphene/WS$_2$ Heterostructures at Room Temperature
该研究通过实验和DFT计算揭示了石墨烯/WS$_2$异质结构中自旋-电荷转换(源于逆Rashba-Edelstein效应)和电荷转移的高效性,为自旋电子器件优化提供指导。
2024-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric effect in band insulator-ferromagnet heterostructures
我们从理论上研究了一般带绝缘体和铁磁体的异质结构中的磁电效应。与金属中的动力学磁电效应(称为Edelstein效应或逆自旋电流效应)相反,我们的机制依赖于价带和导带之间的虚拟带间跃迁,因此不受无序或杂质散射的影响。通过线性响应理论计算电场诱导磁化强度,我们发现,磁电效应显示没有特定的参数选择。磁电效应通过改变铁磁体中的磁矩的方向而定性地变化:对于面外磁矩,响应是对角的,而对于面内磁矩,响应是非对角的。我们还发现,在光学频率,磁电信号可以大大增强通过带间共振激发。最后,我们估计的混合卤化物钙钛矿半导体的带绝缘体的例子的磁电效应的大小,并与其他磁电材料进行比较。我们强调,我们的机制是相当普遍和广泛预期的,只需要Rashba自旋轨道耦合和交换耦合。我们的研究结果为自旋电子器件中磁矩的无焦耳热电操纵提供了一种很有前途的方法。
2019-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci