原初石墨烯是传输自旋信息的理想介质。邻近Proximity效应——利用相邻neighbouring材料来改变紧挨着adjacent (或邻近)区域中材料的性质——也可用于石墨烯,通过获取自旋-轨道耦合或磁交换耦合,以产生和检测自旋。然而,仅基于邻近效应的无缝自旋电子器件开发,仍然具有挑战性。今日,西班牙CIC nanoGUNE-BRTA研究中心/北京航空航天大学Haozhe Yang,Fèlix Casanova等,在Nature Electronics上发文,报道了二维石墨烯自旋阀spin valve,主要是通过邻近范德瓦尔斯磁体Cr2Ge2Te6来实现的。
自旋进动测量表明,当Cr2Ge2Te6接触时,石墨烯同时获得自旋-轨道耦合和磁交换耦合。通过电子自旋注入和自旋霍尔效应,这会导致自旋产生,同时保持自旋输运。自旋-轨道耦合和磁交换耦合的同时存在,也导致了相当大的反常霍尔效应。
A seamless graphene spin valve based on proximity to van der Waals magnet Cr2Ge2Te6. 基于近邻范德瓦尔斯磁体Cr2Ge2Te6的无缝石墨烯自旋阀
图1: 石墨烯/Cr2Ge2Te6,CGT 范德瓦尔斯van der Waals异质结构中的电荷-自旋转换。图2: 近邻Cr2Ge2Te6,CGT-石墨烯的自旋霍尔效应spin Hall effect,SHE和电子自旋注入electrical spin injection,ESI测量。图3: 具有两个CGT近邻石墨烯区的全2D横向自旋阀。图4: CGT近邻化石墨烯中的反常量子霍尔效应anomalous Hall effect,AHE。Yang, H., Gobbi, M., Herling, F. et al. A seamless graphene spin valve based on proximity to van der Waals magnet Cr2Ge2Te6. Nat Electron (2024). https://doi.org/10.1038/s41928-024-01267-0https://www.nature.com/articles/s41928-024-01267-0声明:仅代表译者观点,如有不科学之处,请在下方留言指正!