[Publication] Compétition entre temps de recombinaison et effet tunnel dans une photodiode à spin

Nos chercheurs ont étudié la dynamique des porteurs dans une photodiode à spin basée sur une jonction tunnel ferromagnétique-métal-GaAs.

Ils ont démontré que le courant dépendant de l'hélicité est déterminé non seulement par la polarisation de spin des électrons et l'asymétrie de spin de l'effet tunnel, mais aussi en grande partie par un facteur dynamique résultant de la compétition entre effet tunnel et recombinaison dans le semi-conducteur, ainsi que par une quantité spécifique : la polarisation de charge du photocourant.

Ces deux derniers facteurs peuvent être contrôlés efficacement par une polarisation électrique. Sous un champ magnétique longitudinal, ils ont observé une forte augmentation du signal provenant de l'effet Hanle inverse, qui est une empreinte de son origine de spin.

Cette approche représente un changement radical dans la description physique de cette famille de dispositifs de spin émergents.

Titre : Recombination times mismatch and spin dependent photocurrent at a ferromagnetic-metal/semiconductor tunnel junction

Auteurs : Viatcheslav I. Safarov, Igor V. Rozhansky, Ziqi Zhou, Bo Xu, Zhong-Ming Wei, Zhan-Guo Wang, Yuan Lu, Henri Jaffès et Henri-Jean Drouhin

Journal : Physical Review Letters

Date de publication (en line) : Février 2022

Lien : https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.128.057701

Légende de l'image : Conception de la photodiode à spin à magnétisation perpendiculaire