光学操控拓扑绝缘体上自旋极化电流
拓扑绝缘体是一组很迷人的材料。只要电流在材料中流动,就会发生自旋极化现象。德国慕尼黑纳米系统研究基地(NIM)的科学家博士生导师Alexander Holleitner及其合作伙伴现在首次在室温下对自旋极化现象进行了光学测量。尤其他们成功地通过圆偏振光束将自旋极化电流引向边缘,并读出电路平面上的电子自旋极化。 大约十年前,科学家们发现了一组具有不寻常电子特性的被称为“拓扑绝缘体”的材料。其内部作为一个绝缘体,但表面的导电性优于平均导电水平。 NIM物理学家教授组在新窗口中打开了外部链接,Alexander Holleitner成功地引导了具有相反磁化(短自旋极化)的电子朝向拓扑绝缘体的相反边缘。 关键特征是不需要外部磁场来产生这种现象。相反的自旋极化是源于一种称为自旋轨道耦合的效应。电子的自旋与电子运动的方向之间的直接耦合能操控这种自旋轨道耦合。物理学家发现这种效应是可逆的。通过用偏振光诱导一定的磁化,它们可以控制样品边缘处的电流。他们的研究结果发表在Nature Communications上("Spin Hall photoconductance in a three-dimensional topological insulator at room temperature")。 |