Spin dynamics and relaxation in graphene dictated by electron-hole puddles
Dinh, Van Tuan 
(Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Ortmann, Frank 
(Technische Universität Dresden)
Cummings, Aron 
(Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Soriano, David 
(Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Roche, Stephan 
(Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Data: |
2016 |
Resum: |
The understanding of spin dynamics and relaxation mechanisms in clean graphene, and the upper time and length scales on which spin devices can operate, are prerequisites to realizing graphene-based spintronic technologies. Here we theoretically reveal the nature of fundamental spin relaxation mechanisms in clean graphene on different substrates with Rashba spin-orbit fields as low as a few tens of μeV. Spin lifetimes ranging from 50 picoseconds up to several nanoseconds are found to be dictated by substrate-induced electron-hole characteristics. A crossover in the spin relaxation mechanism from a Dyakonov-Perel type for SiO₂ substrates to a broadening-induced dephasing for hBN substrates is described. The energy dependence of spin lifetimes, their ratio for spins pointing out-of-plane and in-plane, and the scaling with disorder provide a global picture about spin dynamics and relaxation in ultraclean graphene in the presence of electron-hole puddles. |
Ajuts: |
European Commission 604391 Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2013-0295 Ministerio de Economía y Competitividad MAT2012-33911
|
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: |
Scientific reports (Nature Publishing Group), Vol. 6 (2016) , art. 21046, ISSN 2045-2322 |
DOI: 10.1038/srep21046
PMID: 26876333
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 recercaArticles >
Articles publicats
Registre creat el 2018-09-18, darrera modificació el 2022-11-09