研究目的
在室温下通过二硫化钼邻近效应实验性地展示石墨烯中的自旋霍尔效应，并研究石墨烯/二硫化钼范德华异质结构中的自旋-电荷转换。
研究成果
该研究明确证实了二硫化钼与石墨烯之间因邻近效应产生的逆自旋霍尔效应，并实现了室温下运行。同时发现二硫化钼中可能存在对自旋-电荷转换有贡献的自旋霍尔效应。该器件设计兼具高效性，为基于二维材料的集成自旋电子学应用铺平了道路。
研究不足
该研究的局限性在于石墨烯/MoS2界面的质量，这影响了自旋吸收和转换效率。温度依赖性显示出自旋霍尔效应信号的衰减，且实验上无法完全区分面内自旋-电荷转换的来源（REE或MoS2中的SHE）。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用具有十字形石墨烯通道并顶部放置MoS2薄片的横向自旋阀（LSVs）来研究自旋输运和自旋-电荷转换。使用理论模型和布洛赫方程进行数据分析。
2：样品选择与数据来源：
器件通过剥离的少层石墨烯和多层MoS2薄片制备。样品通过光学显微镜、扫描电子显微镜和原子力显微镜进行表征。
3：实验设备与材料清单：
设备包括物理性质测量系统（Quantum Design）、Keithley 2182纳伏表、Keithley 6221电流源、电子束光刻系统、反应离子刻蚀系统和超高真空沉积系统。材料包括石墨烯（NGS Naturgraphit GmbH）、MoS2（SPI supplies）、Co电极、Ti/Au接触以及聚二甲基硅氧烷（Gelpak PF GEL膜）。
4：实验步骤与操作流程：
器件通过机械剥离和干粘弹性压印法制备。在10 K至300 K温度范围内使用面内和面外磁场进行电学测量。通过非局域电阻和汉勒进动测量研究自旋输运和自旋-电荷转换。
5：数据分析方法：
使用布洛赫方程解分析汉勒曲线数据，通过拟合和理论计算量化自旋霍尔角和效率。
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Keithley 2182 Nanovoltmeter
2182
Keithley
Measures small voltages in experiments.
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Keithley 6221 Current Source
6221
Keithley
Provides precise current for measurements.
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Physical Property Measurement System
Quantum Design
Used for electrical measurements at varying temperatures.
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Nitto Tape
SPV 224P
Nitto
Used for mechanical exfoliation of graphene.
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Gelpak PF GEL Film
WF 4, 17 mil
Gelpak
Used as a viscoelastic stamp for transferring MoS2 flakes.
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