拓扑绝缘体纳米线的非局部自旋输运

3.^{理查德·道金斯}磁学与磁性材料国际会议

2018年10月22日至23日|意大利罗马

贾国禄

美国南加州大学

摘要

由于强的自旋-轨道耦合，拓扑绝缘体中载流子的动量和自旋被限制为垂直的。Sb2Te3是一种体带隙为0.28 eV的拓扑绝缘体材料，带隙中有一个狄拉克锥组成的简单表面态。我们采用低压催化化学气相沉积法，通过气液固生长机理合成了单晶Sb2Te3纳米线。在单个Sb2Te3纳米线上使用两级对准电子束光刻技术对非磁性外部金引线和两个磁性隧道结内部引线进行了刻印。隧道结引线由自由Py (Ni80Fe20)层组成，其磁化强度决定注入Sb2Te3纳米线的自旋电流的大小和方向。测量Au引线之间的电阻表明Au/Sb2Te3触点是欧姆的。雷竞技网页版在这些接触之间测量的两点电阻作为磁场的函数显示出正磁电阻，源于Sb2Te3纳米线中自旋-轨道相互雷竞技网页版作用诱导的载流子的弱反局域化。弱的反局域化信号证明了自旋轨道相互作用对Sb2Te3纳米线系统输运的强烈影响。我们还在Sb2Te3纳米线通道中测量了非局域自旋阀信号。这种非局部自旋阀(NLSV)信号的对称性与具有缺乏自旋动量锁定通道(如石墨烯)的NLSV信号的对称性有显著不同。 Two parallel states of the injector and detector magnetic moments give rise to different non -local voltage values, which is never observed in conventional NLSVs. This unusual symmetry is a clear signature of the spin-momentum locking in the Sb2Te3nanowire surface state.

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2018年10月22日至23日|意大利罗马