Nat. Nanotechnol.：双层磁性石墨烯中自旋电流的电和热生成

成果介绍

超紧凑型自旋电子器件极大地受益于2D材料的实现可提供大的电荷电流自旋极化以及自旋信息的长程输运。

有鉴于此，近日，荷兰格罗宁根大学Talieh S. Ghiasi等通过双层石墨烯中的自旋输运测量结果表明，由于层间反铁磁体（CrSBr）的邻近引起了较大的感应交换相互作用，因此具有很强的自旋-电荷耦合。这导致直接检测电导率的自旋极化（高达14％）和磁性石墨烯中自旋相关的塞贝克效应。高效的电和热自旋电流生成是石墨烯磁性中技术上最相关的方面，在此由CrSBr的反铁磁动力学控制。此外，石墨烯中的自旋输运对相邻反铁磁体最外层磁化的高度敏感性使得能够读出单个磁性亚晶格。单一2D材料中栅极可调自旋相关的电导率和塞贝克系数与长程自旋输运的结合，有望实现基于磁性石墨烯的超薄磁存储和传感器件。

图文导读

图1. 通过CrSBr的邻近，在双层石墨烯中诱导磁性。

图2. 具有自旋极化电导率的双层石墨烯中的自旋输运。

图3. 磁化双层石墨烯中的SDSE。

图4. 自旋信号的温度依赖性。

图5. 双层石墨烯/CrSBr vdW异质结中的AHE。

文献信息

Electrical and thermal generation of spin currents by magnetic bilayer graphene

(Nat. Nanotechnol., 2021, DOI:10.1038/s41565-021-00887-3)

文献链接：https://www.nature.com/articles/s41565-021-00887-3