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使用硅金属氧化物半导体的合成Rashba自旋轨道系统( Synthetic Rashba spin–orbit system using a silicon metal-oxide semiconductor )
S Lee H Koike M Goto S Miwa M Shiraishi
自旋-轨道相互作用(SOI)作为操纵和/或转换自旋自由度的一种手段，主要表现在重元素和复合材料中。在这里，我们证明了Si金属氧化物半导体(MOS)异质结构具有Rashba型SOI，尽管Si是一种轻质元素，具有晶格反转对称性，导致Si的体状SOI本质上可以忽略不计。当对Si MOS施加强栅电场时，通过SOI产生的出射有效磁场，我们观察到Si中自旋的自旋寿命各向异性。在0.5V Nm1的栅电场下，系统的Rashba参量α线性增大，可达9.8×1016eV m1；即它是栅可调谐的，0.6μeV的自旋分裂相对较大。我们的发现建立了一个自旋轨道系统家族。硅是一种具有高晶格反转对称性的轻元素，因此不具有自旋电子学所需要的实质性自旋-轨道相互作用(SOI)。在这里，硅基异质结构被证明具有栅可调谐的Rashba型SOI。
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