阳离子交换KTO界面

Rashba分裂倍增

在KTaO3极性氧化物界面上，通过阳离子交换机制获得比传统界面更大的Rashba自旋分裂，为低功耗自旋轨道电子学提供新平台。

Xu, Hao · Li, Hang · Gauquelin, Nicolas · Chen, Xuejiao · 吴文 · Zhao, Yuchen · Si, Liang · Tian, Di · 李磊 · Gan, Yulin · Qi, Shaojin · 胡凤霞 · 孙继荣 · Jannis, Daen · 于浦 · 陈刚 · 钟志诚 · 陈云中 · 沈保根

Advanced Materials 2024

参数信息

Rashba自旋分裂增强倍数

2

技术优势

(111)面分裂翻倍

在(111)取向的KTO界面，Rashba自旋分裂约为(001)界面的两倍，有利于自旋操控。

不是电子重构

2DEG的起源是跨界面阳离子交换，而非STO界面的电子重构，机制不同。

利于拓扑超导

(111)界面兼具大Rashba分裂和超导电性，为寻找拓扑超导提供平台。

应用场景

• 自旋轨道电子学：利用增强的Rashba效应实现高效自旋-电荷转换。
• 拓扑超导：为寻找拓扑超导提供高质量界面平台。
• 低功耗自旋器件：基于(110)和(111)界面实现低功耗自旋轨道器件。