Spin precession and spin Hall effect in monolayer graphene/Pt nanostructures
Savero Torres, Williams Fernando (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Sierra, Juan F. (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Benítez, L. Antonio (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Bonell, Frédéric (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Costache, Marius Vasile (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Valenzuela, Sergio O. (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)

Data:	2017
Resum:	Spin Hall effects have surged as promising phenomena for spin logics operations without ferromagnets. However, the magnitude of the detected electric signals at room temperature in metallic systems has been so far underwhelming. Here, we demonstrate a two-order of magnitude enhancement of the signal in monolayer graphene/Pt devices when compared to their fully metallic counterparts. The enhancement stems in part from efficient spin injection and the large spin resistance of graphene but we also observe 100% spin absorption in Pt and find an unusually large effective spin Hall angle of up to 0. 15. The large spin-to-charge conversion allows us to characterise spin precession in graphene under the presence of a magnetic field. Furthermore, by developing an analytical model based on the 1D diffusive spin-transport, we demonstrate that the effective spin-relaxation time in graphene can be accurately determined using the (inverse) spin Hall effect as a means of detection. This is a necessary step to gather full understanding of the consequences of spin absorption in spin Hall devices, which is known to suppress effective spin lifetimes in both metallic and graphene systems.
Ajuts:	European Commission 696656 European Commission 306652 Ministerio de Economía y Competitividad MAT2013-46785-P Ministerio de Economía y Competitividad MAT2016-75952-R Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2013-0295 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2014/SGR-56
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Publicat a:	2D Materials, Vol. 4, issue 4 (Dec. 2017) , art. 041008, ISSN 2053-1583

DOI: 10.1088/2053-1583/aa8823

9 p, 1.5 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats