一个高效的自旋电荷转化器已经由一组研究人员在美因茨约翰内斯古腾堡大学物理研究所(JGU)使用砷化镓(GaAs),一种常见的半导体材料。
基于GaAs的可调谐自旋霍尔角器件(©:Jairo Sinova)
Spin-charge转换器是一种能将电信号转换为磁性信号的装置,反之亦然。它们与传统电子设备的不同之处在于,它们利用了电子的自旋和自旋相关的磁性,以及电子的电荷。
的gallium-arsenide-based spin-charge converte由JGU的团队创造的效率可媲美重金属,铂。
JGU的研究小组,由教授Jairo Sinova,从理论上论证了自旋电荷转化器的基本机理,为新型自旋电子材料的开发铺平了道路。欧洲杯足球竞彩研究人员称,电子自旋的精确对准、传输和检测至关重要,可以用电场而不是磁场来实现。
这使得电荷操纵机制,在半导体电子学中是众所周知的,被应用到自旋电子学领域,使磁性被集成到半导体物理学中。
必须有能够将自旋电流转换为电荷电流或将自旋电流转换为电荷电流的自旋电荷转换器。自旋霍尔效应是自旋电荷转换器背后的现象,当电子被电场驱动通过半导体板时发生。
为了诱导自旋霍尔效应,使用圆偏振光照射样品产生电子自旋,这些自旋或平行或反平行,垂直于运动方向和平板。
根据自旋的方向,电子自旋被一种相对论电磁现象——自旋-轨道耦合驱动到板的任意一侧。这导致了两个自旋方向的分离。
基于砷化镓的自旋电荷转换器即使在环境温度下也能提供卓越的效率,这在实际应用中至关重要。研究人员还证明了改变自旋电荷转换器效率的可能性,即通过改变电场使电子自旋分布在不同的通道上。
研究结果最近发表在自然材料欧洲杯足球竞彩.