Spinninjektion och kontroll av helicitet hos spinn-fotoströmmen på ytan i en tredimensionell topologisk isolator


Yuqing Huang, Y. X. Song, S. M. Wang, Irina A. Buyanova, Weimin M. Chen
Publicerad i Nature Comm., 2017, doi:10.1038/ncomms15401

Spin injection and helicity control of surface spin photocurrent in a three dimensional topological insulatorEn tredimensionell (3D) topologisk isolator (TI) är en unik kvantfas av material, som har exotiska fysikaliska egenskaper och lovande tillämpningar inom spinntronik.

Spinnströmmen på ytan av traditionella 3D TI är svår att kontrollera, och spinntexturen ut från ytan är i stort sett outforskad. I denna studie har vi genom spinn-fotoström på ytan av Bi2Te3 TI driven av cirkulärpolariserat ljus identifierat den subtila effekt från spinntexturen hos topologiska yttillstånd inklusive den hexagonala warpingtermen på ytströmmen. Genom att utforska spinntexturen ut från ytan så demonstrerar vi spinninjektion från GaAs till TI och dess signifikanta bidrag till ytströmmen, vilken kan manipuleras av ett externt magnetfält. Dessa upptäckter banar väg för inte bara ny spännande fysik, utan också för en förstärkt spinnfunktionalitet som kan åstadkommas genom att integrera TI med konventionella halvledare så att spinnbaserade optoelektroniska tillämpningar kan realiseras.

Mediaintressen:

“Spinning electrons open the door to future hybrid electronics”, Karin Söderlund Leifler, LiU Nyheter, 2017-06-30

“Spinning electrons open the door to future hybrid electronics”, Phys.org, 2017-06-30

“Spinning electrons open the door to future hybrid electronics”, Science Daily, 2017-06-30

“Spinning Electrons Open the Door to Future Hybrid Electronics”, Science Newsline,2017-07-01

“Researchers manage to generate and manipulate the surface spin current in topological insulators”, Spintronics-info,2017-07-01

“Elektroners spinn öppnar upp för framtida hybridelektronik”, SwedNanoTech Nyhetsbrev Nr.6 augusti 2017