通过GeSb/α-In2Se3异质结构中的铁电开关效应实现的非挥发性Rashba效应：对自旋电子学和自旋热电学的影响

《The Journal of Physical Chemistry C》：Nonvolatile Rashba Effect via Ferroelectric Switching in the GeSb/α-In2Se3 Heterostructure: Implications for Spintronics and Spin-Caloritronics

费米子极化调控的GeSb/α-In?Se?范德华异质结自旋输运特性研究，揭示界面电荷转移增强内建电场与自旋轨道耦合效应，实现Rashba自旋分裂系数1.32 eV?（P↑）和0.93 eV?（P↓）的极化依赖调控，显著影响常规与非常规自旋分布，为多功能自旋电子器件开发提供新途径。

　　

铁电（FE）Rashba半导体是一类具有巨大潜力的多功能材料，适用于下一代自旋电子学和自旋热电子学应用。在这项研究中，我们对GeSb/α-In?Se?范德华（vdW）异质结构进行了全面的第一性原理分析，重点研究了铁电极化、界面电荷转移以及自旋依赖的电子性质之间的相互作用。α-In?Se?在异质结构中的固有铁电极化能够实现Rashba自旋分裂（RSS）和自旋输运行为的可逆调制。在正向极化（P↑）下，RSS出现在导带的Γ点，其Rashba系数为1.32 eV ?，表现出常规的自旋纹理；相反，在反向极化（P↓）下，RSS转移到价带，Rashba系数变为0.93 eV ?，呈现出非常规的自旋纹理。这种依赖于极化的能带结构重配置是由界面电荷重新分布驱动的，这种分布增强了内部电场和自旋-轨道耦合效应。此外，自旋霍尔电导率和自旋能斯特电导率都随着铁电状态的切换和费米能级的调整而表现出很强的可调性，从而实现对自旋输运现象的有效控制。我们的研究结果表明，GeSb/α-In?Se?异质结构是用于多功能器件应用（包括非易失性存储器、先进逻辑电路、自旋电子学和自旋热电子学）的有希望的候选材料。