单晶金属Bi(111)膜中电荷与自旋的输运研究

自旋－轨道耦合（SOC）效应可导致非磁性薄膜或表面产生可观的磁效应现象的发现，以及最近室温下在SOC较强的金膜中观测到的"巨"自旋霍尔效应（SHE），无不对自旋电子学和量子计算领域的发展带来了巨大憧憬。而在硅衬底上制备的单晶Bi膜以其具有较金3倍强的SOC效应以及"更适合"SHE的几何结构和输运参数等自然成为关注的热点。理论研究表明Bi膜中即使在室温下应存在较强的自旋相关的输运现象和SHE。但由于材料制备和测试技术的限制，目前国际上对其的研究尚处于起步阶段。本研究计划是在我们掌握了制备单晶Bi膜技术和基本具备了测试条件的基础上提出的，希望通过开展单晶Bi膜中电荷与自旋的输运研究，制作出基于Bi膜SOC和SHE效应的、室温下可实际工作的自旋电子学或量子计算的原理性器件。