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通过三层六方氮化硼隧道势垒实现石墨烯的高效自旋注入
摘要： 我们研究了完全封装在六方氮化硼（hBN）中的双层石墨烯的自旋注入特性，其中包括三层（3L）六方氮化硼（hBN）隧道势垒。随着直流偏压的变化，微分自旋注入极化率在约250 mV直流偏压下上升至60%。我们测得其直流自旋极化率为50%，比2L-hBN高30%。通过局部双端自旋输运测量证实，该高极化率在室温下依然成立。我们观察到Co/2L-hBN和Co/3L-hBN向石墨烯的微分自旋注入效率相当，由此推断钴与石墨烯之间可能的交换相互作用并非偏压依赖性的起源。此外，研究结果表明施加直流偏压产生的局域栅控效应也不是造成直流偏压依赖性的原因。我们讨论了载流子密度相关的自旋注入效率测量，发现微分自旋注入极化率未出现显著调制。同时分析了面内与面外自旋注入的偏压依赖性，得出自旋注入极化率具有各向同性且不随偏压变化的结论。
关键词： 自旋极化、六方氮化硼隧道势垒、直流偏压、石墨烯、自旋注入
更新于2025-09-10 09:29:36
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1b型金刚石中的NV?–N?对中心
摘要： 在1b型钻石中形成氮空位（NV）中心时，通常发现其吸收和发射主要来自带负电的NV?中心。这是因为电子从替代氮原子隧穿至NV中心，形成NV?–N?对?？赡艽嬖谏倭康缰行缘腘V?中心，且该比例会随光强线性增加。激发后观测到NV?零声子线的线宽发生变化，这种改变源于N?离子分布的变化及NV?位点平均电场的调整，最终导致斯塔克位移与分裂变化，从而改变零声子线（ZPL）宽度。 样品中NV?与NV?的激发表现出显著的波长依赖性，同时与样品中NV?与N?的浓度比相关。本研究通过低温光谱技术系统监测吸收/发射光谱（尤其是ZPL宽度）的变化，深入揭示了钻石中NV?–N?对的特性。其对中心间距存在临界依赖：当NV?–N?间距较大时，呈现单中心特性且可实现高度光诱导自旋极化；间距减小时则发射减弱、寿命缩短、自旋极化降低；当间距小于12埃时甚至完全无发射。这种退化源于激发态电子从NV?向NV?的隧穿效应及涉及NV?的光循环过程。 随着氮杂质增多，具有更小间距（性能更差）的中心对数量会增加，因此1b型钻石中NV?集合体的自旋极化程度最终受单替代氮浓度的制约。这些信息对获得NV?集合体的最佳条件具有重要价值。除大量NV?光学ZPL测量外，研究还报道了1042纳米红外谱线相关的斯塔克效应及2.87 GHz光检测磁共振现象的观测结果。
关键词： 斯塔克效应、氮空位、自旋极化、光谱学
更新于2025-09-09 09:28:46
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利用扫描探针显微镜测量GeTe/Sb?Te?超晶格薄膜的局域磁化强度
摘要： 采用磁力显微镜(MFM)在室温下对[(GeTe)2(Sb2Te3)]n(n=4和8)硫族化合物超晶格(SL)进行了局域磁化研究。结果表明：当MFM探针在室温下以短距离靠近SL表面进行磁化处理后，MFM相位图像中出现了条纹图案。该探针诱导的条纹图案在存放数日后依然存在，且与电致极化现象不同。我们认为这种SL磁化现象源于杂散磁场作用下螺旋界面能带中自旋向上与自旋向下载流子数量的不平衡。
关键词： 局部磁化、磁力显微镜、自旋极化、GeTe/Sb2Te3超晶格、扫描探针显微镜
更新于2025-09-09 09:28:46
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二维过渡金属二硫化物（XS<sub>2</sub>，X = Mo/W）上的自由基气体：用于高效氮氧化物传感器的稳健半金属性
摘要： 单分子气体的检测极具挑战性，因为这需要具有超高灵敏度的传感器。通过密度泛函理论计算，我们证明顺磁性未成对自由基气体（一氧化氮NO）在单层XS2（X=Mo、W）上的吸附能引发材料从半导体到半金属的转变。具体而言，吸附NO的单层XS2（X=Mo、W）在一个自旋通道中呈现金属特性，而在另一个自旋方向上则表现为半导体特性。这种半金属性质稳定且不受NO浓度影响。相比之下，吸附二氧化氮等其他自由基气体后未观察到半金属特征。过渡金属硫化物在吸附NO后电子特性的独特变化，凸显了通过实验测量自旋分辨透射来区分NO与其他气体的有效策略。我们的研究结果还表明，XS2（X=Mo、W）纳米片可作为极具前景的纳米级NO传感器。
关键词： 传感器、一氧化氮（NO）、自由基、半金属性、自旋极化
更新于2025-09-04 15:30:14