鐵磁層的磁化可通過相鄰拓撲絕緣體(TI)的自旋-電荷轉換(SCC)效應調控。在Sb2Te3/Au/Co(Fe)異質結構中,非磁性中間層(如Au)的插入能顯著提升SCC效率,傳統觀點認為Au的惰性界面可保持Sb2Te3拓撲表面態(TSS)的完整性,而TSS正是SCC的媒介通道。鑒于此,意大利國家研究委員會微電子與微系統研究所Roberto Mantovan等選用具有長自旋擴散長度的Al替代Au,但自旋泵浦實驗表明Sb2Te3/Al/Co結構完全喪失SCC效應。
本文要點:
(1)X射線光電子能譜分析顯示Al會與Te/Sb形成穩定化合物,導致TSS完全淬滅,而TI/Au界面則能完好保留TSS。
(2)該成果直接證明了材料化學性質對TI器件SCC效率的重大影響,并凸顯了TSS在其中的關鍵作用。
Emanuele Longo, Matteo Belli, Claudia Wiemer, Alessio Lamperti, Andrey V. Matetskiy, Polina M. Shevedyaeva, Paolo Moras, Marco Fanciulli, and Roberto Mantovan
Nano Letters Article ASAP
DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c06658
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c06658