- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
石墨烯/MoS?范德华异质结构中的室温自旋霍尔效应
摘要： 石墨烯是实现长距离自旋传输的优异材料，但难以进行自旋操控。过渡金属硫族化合物通过邻近效应将其强自旋轨道耦合特性传递给石墨烯，理论预测由此可实现基于自旋霍尔效应和拉斯巴-埃德尔斯坦效应的高效自旋-电荷转换。本研究通过结合霍尔探针与铁磁电极，明确实验证实了二硫化钼邻近效应在石墨烯中诱导的自旋霍尔效应（温度范围覆盖至室温）。同一材料的不同区域分别实现自旋传输与自旋霍尔效应的特性，产生了迄今未报道的自旋-电荷电压输出效率。值得注意的是，在单层石墨烯/二硫化钼异质结构器件中，我们观测到可同时归因于石墨烯中邻近诱导的拉斯巴-埃德尔斯坦效应或二硫化钼中自旋霍尔效应的叠加式自旋-电荷电流转换。通过与理论计算对比，后者情景被证实为最可能机制。该发现为二维材料中自旋信息传输与自旋-电荷转换的协同应用铺平道路，为未来多种自旋电子学应用开辟了新机遇。
关键词： 自旋霍尔效应、自旋轨道近邻效应、拉斯巴-埃德尔斯坦效应、石墨烯、过渡金属二硫化物
更新于2025-09-23 15:22:29
-
光机械Kerker效应
摘要： 可调谐定向散射对于天线运行、光路控制及拓扑?；す庋杓浦凉刂匾?。在纳米颗粒上散射的可见光中，可通过利用电偶极与磁偶极辐射模式干涉的Kerker效应实现方向性。然而，小于100纳米微粒中的磁光共振相对较弱。本研究预测：无需任何磁共振，仅通过微小颗粒的颤振即可产生具有高达5.25的意外强可调谐方向性的非弹性散射。这种新型光机械Kerker效应源于振动诱导的多极转换。我们还提出了光机械自旋霍尔效应——即具有偏振依赖性的非弹性定向散射。这些发现揭示了光与机械运动相互作用本质上的多极性特征，适用于从冷原子到二维材料再到超导量子比特的多种系统。研究还提出了在纳米尺度工程化手性光机械耦合与非互易传输的应用方案。
关键词： 定向散射、多极转换、Kerker效应、光机械学、自旋霍尔效应
更新于2025-09-23 15:22:29
-
[2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019.6.16-2019.6.21）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 用于增强前后光伏电池光电流的自对准选择性区域多晶硅/二氧化硅钝化接触
摘要： 我们已开发并运用含四分量电压电流的自旋电路来分析各类结构（包括非共线铁磁体）。近期铂、钽和钨等重金属中大自旋轨道力矩的发现，为自旋电子学应用开辟了新途径——提供了向磁体写入信息的替代方案。本文基于标准扩散方程，将四分量（一电荷三自旋）电导矩阵拓展至含自旋霍尔效应的材料体系。所提出的自旋电路成功复现了自旋霍尔效应（SHE）、逆自旋霍尔效应及自旋霍尔磁阻等经典结果，该电路模型还能便捷分析新型构型：1）无需隧穿势垒即可通过巨自旋霍尔效应（GSHE）材料向半导体注入自旋；2）薄层GSHE样品单表面自旋极化对另一表面自旋流注入的增强效应。最后，我们给出了可用于构建任意形GSHE材料分析单元的小立方体基本电导矩阵。
关键词： 四分量自旋电路、自旋霍尔磁阻效应、巨自旋霍尔效应、电导矩阵、逆自旋霍尔效应、自旋源/汇、自旋霍尔效应
更新于2025-09-23 15:19:57
-
[2019年IEEE光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 中国厦门（2019.12.17-2019.12.20）] 2019光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 嵌入于单共享宽带光源工作的频谱切片WDM-PON传输系统中的光纤布拉格光栅传感器网络
摘要： 过去已开发并运用包含四个分量电压和电流的自旋电路来分析各类结构（包括非共线铁磁体）。近期在铂、钽和钨等重金属中观测到巨大自旋轨道力矩的现象，为自旋电子学应用开辟了新途径——提供了向磁体写入信息的替代方案。本文基于标准扩散方程，将四分量（一个电荷分量与三个自旋分量）电导矩阵拓展至具有自旋霍尔效应的材料体系。我们提出的自旋电路成功复现了自旋霍尔效应（SHE）、逆自旋霍尔效应及自旋霍尔磁电阻等经典结果，该电路表征方法还能直接用于分析新构型。我们展示两个实例：1）利用巨自旋霍尔效应（GSHE）材料无需隧穿势垒即可向半导体注入自旋；2）薄层GSHE样品单表面自旋极化对另一表面自旋流注入的增强效应。最后，我们给出了可用于分析任意形状GSHE材料的小立方体基本电导矩阵单元。
关键词： 自旋进动/沉降，自旋霍尔磁阻，电导矩阵，巨自旋霍尔效应，逆自旋霍尔效应，四分量自旋电路，自旋霍尔效应
更新于2025-09-19 17:13:59
-
[2019年IEEE光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 中国厦门（2019.12.17-2019.12.20）] 2019年光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 实现高灵敏度等离子体本征与外禀光纤传感器的新方法
摘要： 过去已开发并运用包含四个分量电压和电流的自旋电路来分析各类结构（包括非共线铁磁体）。近期在铂、钽和钨等重金属中观测到强自旋轨道力矩的现象，为自旋电子学应用开辟了新途径——提供了向磁体写入信息的替代方案。本文基于标准扩散方程，将四分量（一个电荷分量和三个自旋分量）电导矩阵拓展至具有自旋霍尔效应的材料体系。我们提出的自旋电路成功复现了自旋霍尔效应（SHE）、逆自旋霍尔效应及自旋霍尔磁电阻等标准结果。该电路表征方法还能直接用于分析新构型：首先展示巨自旋霍尔效应（GSHE）材料无需隧穿势垒即可向半导体注入自旋的可行性；其次揭示薄层GSHE样品中单表面自旋极化对增强另一表面自旋电流注入的作用。最后给出可用于构建任意形GSHE材料分析单元的小立方体基本电导矩阵。
关键词： 自旋接地/下沉、自旋霍尔磁阻、电导矩阵、巨自旋霍尔效应、逆自旋霍尔效应、四分量自旋电路、自旋霍尔效应
更新于2025-09-19 17:13:59
-
[2018年IEEE精密电磁测量会议（CPEM 2018）- 法国巴黎（2018.7.8-2018.7.13）] 2018年精密电磁测量会议（CPEM 2018）- 用于磁传感器应用的自旋霍尔效应器件
摘要： 本文制备了用于磁传感应用的自旋霍尔器件。该器件基于铁磁/重金属多层结构中观测到的自旋霍尔效应。通过反?；舳вΣ饬?，我们发现切换电流的偏移会随小磁场z分量的变化而改变。这种切换电流的偏移可用于磁传感器。此外，我们通过调节自旋霍尔效应效率来控制该器件的灵敏度。该器件是测量宽动态范围磁场的理想磁传感器候选方案。
关键词： 铁磁层、磁传感器、自旋霍尔效应
更新于2025-09-10 09:29:36
-
全光生成与非线性自旋霍尔电流的超快调控
摘要： 自旋霍尔效应作为自旋电子学的基石之一，指的是在电压偏置下，样品中横向于电荷流动方向出现自旋密度不平衡的现象。本研究提出一种通过光学涡旋亚皮秒激光脉冲实现单向非线性自旋霍尔电流超快产生与调控的新方法。当与物质相互作用时，涡旋携带的、以其拓扑荷量化的轨道角动量（OAM）会转移至载流子。样品中残余的自旋-轨道耦合效应与限制效应共同作用，使得吸收的光学OAM可用于时空控制自旋通道。随着光学拓扑荷增大，非线性自旋霍尔电流与动态自旋霍尔角均增强——这是由于更高量级的OAM转移及有效自旋-轨道相互作用强度的提升所致，且无需外加偏置电压。我们证明在环形结构样品的开路几何构型中可实现全光产生自旋霍尔电流。这些成果源自耦合声子环境的时空网格上自旋相关量子动力学的完整传播模拟。该发现为超快产生自旋积累提供了多功能可控工具，在超快自旋转移矩源、电荷与自旋电流脉冲发射器等多种应用中具有重要价值。
关键词： 光学涡旋、轨道角动量、自旋霍尔效应、量子环、自旋-轨道相互作用、自旋电子学
更新于2025-09-10 09:29:36