Correlation between spin transport signal and Heusler/semiconductor interface quality in lateral spin-valve devices
Correlation between spin transport signal and Heusler/semiconductor interface quality in lateral spin-valve devices
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横向自旋阀器件中自旋输运信号与 Heusler/半导体界面质量之间的相关性
DOI：
10.1103/physrevb.98.115304
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发表时间：
2018
影响因子：
3.7
通讯作者：
Achinuq B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Achinuq B
我们展示了直接的证据，Heusler/半导体界面原子结构的自旋输运信号的影响，在基于半导体的横向自旋阀（LSV）设备。基于原子尺度的Z衬度扫描透射电子显微镜和能量色散X射线光谱，我们表明，原子的有序/无序的（CFAS）/-Ge LSV设备是至关重要的自旋注入Ge。通过进行退火后的LSV器件，我们发现90%的自旋信号下降，而没有差异的电气性能的Ge接触和自旋扩散长度的Ge层。我们表明，退火后的自旋信号的减少是由于在Heusler/半导体界面处的混合相的存在。第一性原理计算表明，混合界面区域如何大幅降低费米能级处的自旋极化，这是上述退火器件中自旋信号显著降低的主要原因。
We show direct evidence for the impact of Heusler/semiconductor interfaces atomic structure on the spin transport signals in semiconductor-based lateral spin-valve (LSV) devices. Based on atomic scale Z-contrast scanning transmission electron microscopy and energy dispersive x-ray spectroscopy we show that atomic order/disorder of(CFAS)/-Ge LSV devices is critical for the spin injection in Ge. By conducting a postannealing of the LSV devices, we find 90% decrease in the spin signal while there is no difference in the electrical properties of the-Ge contacts and in the spin diffusion length of the-Ge layer. We show that the reduction in the spin signals after annealing is attributed to the presence of intermixing phases at the Heusler/semiconductor interface. First-principles calculations show how that intermixed interface region has drastically reduced spin polarization at the Fermi level, which is the main cause for the significant decrease of the spin signal in the annealed devices above.
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Achinuq B
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