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二维材料中因电阻各向异性产生的具有Dresselhaus对称性的电流诱导扭矩

DOI:10.1021/acsnano.8b09663 期刊:ACS Nano 出版年份:2019 更新时间:2025-09-23 15:23:52
摘要: 我们报道了在具有低晶体对称性的过渡金属二硫化物(TMD)材料TaTe2与坡莫合金(Py)异质结构中电流诱导扭矩的测量结果,并观测到一个具有Dresselhaus对称性的扭矩分量。我们认为该Dresselhaus分量的主要机制并非自旋轨道扭矩,而是源于电阻各向异性导致电流在垂直于外加电压方向产生分量所形成的奥斯特磁场。这种横向电流在单一均匀电阻各向异性材料制成的导线中并不存在,但当电阻各向异性材料与不同电阻率材料集成形成异质结构时——由此产生空间非均匀的电流分布模式——就会形成该效应。因此该现象将影响包含二维TMD材料及其他低晶体对称性材料的多种异质结构测量结果。
作者: Gregory M. Stiehl,David MacNeill,Nikhil Sivadas,Ismail El Baggari,Marcos H. D. Guimar?es,Neal D. Reynolds,Lena F. Kourkoutis,Craig J. Fennie,Robert A. Buhrman,Daniel C. Ralph
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研究具有Dresselhaus对称性的电流诱导转矩在坡莫合金与低对称性二维材料TaTe2异质结构中的机制,并确定电阻各向异性在这些转矩产生中的作用。

TaTe2/Py异质结构中的类Dresselhaus扭矩主要源于电阻各向异性引起的横向电流所产生的奥斯特场,而非自旋轨道机制。该效应普遍存在于低对称性材料中,在自旋轨道扭矩研究和器件工程中必须予以考虑。

该研究仅限于室温测量和特定异质结构构型。电阻率各向异性可能被低估,界面无序可能影响结果。该效应具有普适性,但可能随材料特性和异质结构设计而变化。

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