一种在稀磁半导体表面诱导自旋电流并探测其信号的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种在稀磁半导体表面诱导自旋电流并探测其信号的方法及其应用，涉及光电探测领域，适用于具有较强自旋轨道耦合效应的稀磁半导体材料。方法为，在稀磁半导体材料表面沉积Pt金属层覆盖样品，并在Pt金属层表面沉积一对Ag电极，然后使用圆偏振激光以非垂直入射的角度照射在沉积的Pt金属层表面，最后改变圆偏振光的圆偏振度，对沉积金属层表面的光电流信号进行收集。本发明专利技术还提供该方法在光电探测中的应用。本发明专利技术的方法操作简便，适用范围广，探测效果显著，可在室温下实现对稀磁半导体材料中自旋电流的探测，具有较强的优越性。解决了现有技术缺乏对稀磁半导体材料中的自旋属性的直观、便捷且对样品无损的有效检测方法的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电探测领域，特别涉及一种在稀磁半导体表面诱导自旋电流并探测其信号的方法及其应用。

技术介绍

1、具有dressel haus自旋轨道耦合效应的稀磁半导体材料由于体反演不对称性具有能带劈裂的特征。在左旋和右旋圆偏振光的激发下，自旋状态相反的两种电子分别被激发，产生自旋状态相反的两种自旋流。产生的自旋流在隧穿至pt金属层时，由于pt本身具有较大的自旋霍尔角，其特有的逆自旋轨道耦合效应会使垂直于自旋流方向的两端产生电荷积累，从而在pt金属层表面形成电势差。依靠ag电极与pt层之间较好的欧姆接触，对电势差进行准确测量，从而在室温下可以直观识别出稀磁半导体材料中自旋电流的信号及变化趋势。

2、载流子的自旋为电子的一种内禀属性，为稀磁半导体材料带来非凡的电磁特性，其本身更因仅具有上下两种状态而在自旋电子领域得到重点关注。尽管目前已有多种表征方法可对稀磁半导体材料中的自旋属性进行检测，但仍缺乏一种更加直观的、便捷的、对样品无损伤的且在室温下可施行的有效观测手段。因此现有技术存在：缺乏对稀磁半导体材料中的自旋属性的直观、便捷且对样品无损的有效检本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种在稀磁半导体表面诱导自旋电流并探测其信号的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种在稀磁半导体表面诱导自旋电流并探测其信号的方法，其特征在于，所述S1中Pt金属层完全覆盖在稀磁半导体样品上表面，且厚度为5～10纳米。

3.根据权利要求1所述的一种在稀磁半导体表面诱导自旋电流并探测其信号的方法，其特征在于，所述S1中金属电极为Ag电极，尺寸为1.8×1.8～2.2×2.2毫米。

4.根据权利要求3所述的一种在稀磁半导体表面诱导自旋电流并探测其信号的方法，其特征在于，所述Ag电极沉积厚度为100～200纳米。

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【技术特征摘要】

1.一种在稀磁半导体表面诱导自旋电流并探测其信号的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种在稀磁半导体表面诱导自旋电流并探测其信号的方法，其特征在于，所述s1中pt金属层完全覆盖在稀磁半导体样品上表面，且厚度为5～10纳米。

3.根据权利要求1所述的一种在稀磁半导体表面诱导自旋电流并探测其信号的方法，其特征在于，所述s1中金属电极为ag电极，尺寸为1.8×1.8～2.2×2.2毫米。

4.根据权利要求3所述的一种在稀磁半导体表面诱导自旋电流并探测其信号的方法，其特征在于，所述ag电极沉积厚度为100～200纳米。

5.根据权利要求4所述的一种在稀磁半导体表面诱导自旋电流并探测其信号的方法，其特征在于，两个ag电极间隔不小于2毫米。

6.根据权利要求1所述的一种在稀磁半导体表面诱导自旋电流并探测其信号的方法，其特征在于，所述s2中，所述圆偏振...

【专利技术属性】
技术研发人员：王茺，叶书鸣，张文华，卢纯江，吴定璋，韦华，段卓辰，刘汉保，杨杰，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：