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Amann, Julia ; Völkl, Tobias ; Rockinger, Tobias ; Kochan, Denis ; Watanabe, Kenji ; Taniguchi, Takashi ; Fabian, Jaroslav ; Weiss, Dieter ; Eroms, Jonathan

Counterintuitive gate dependence of weak antilocalization in bilayer graphene/WSe2 heterostructures

Amann, Julia, Völkl, Tobias, Rockinger, Tobias , Kochan, Denis, Watanabe, Kenji , Taniguchi, Takashi, Fabian, Jaroslav , Weiss, Dieter und Eroms, Jonathan (2022) Counterintuitive gate dependence of weak antilocalization in bilayer graphene/WSe2 heterostructures. Physical Review B 105, S. 115425.

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 06 Apr 2022 06:20
Artikel
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.52080


Zusammenfassung

Strong gate control of proximity-induced spin-orbit coupling was recently predicted in bilayer graphene/transition metal dichalcogenide (BLG/TMDC) heterostructures, as charge carriers can easily be shifted between the two graphene layers, and only one of them is in close contact to the TMDC. The presence of spin-orbit coupling can be probed by weak antilocalization (WAL) in low-field ...

Strong gate control of proximity-induced spin-orbit coupling was recently predicted in bilayer graphene/transition metal dichalcogenide (BLG/TMDC) heterostructures, as charge carriers can easily be shifted between the two graphene layers, and only one of them is in close contact to the TMDC. The presence of spin-orbit coupling can be probed by weak antilocalization (WAL) in low-field magnetotransport measurements. When the spin-orbit splitting in such a heterostructure increases with the out-of-plane electric displacement field (D) over bar, one intuitively expects a concomitant increase of WAL visibility. Our experiments show that this is not the case. Instead, we observe a maximum of WAL visibility around (D) over bar = 0. This counterintuitive behavior originates in the intricate dependence of WAL in graphene on symmetric and antisymmetric spin lifetimes, caused by the valley-Zeeman and Rashba terms, respectively. Our observations are confirmed by calculating spin precession and spin lifetimes from an 8 x 8 model Hamiltonian of BLG/TMDC.



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Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftPhysical Review B
Verlag:AMER PHYSICAL SOC
Ort der Veröffentlichung:COLLEGE PK
Band:105
Seitenbereich:S. 115425
Datum24 März 2022
InstitutionenPhysik > Institut für Theoretische Physik
Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Weiss > Arbeitsgruppe Dieter Weiss
Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Weiss > Arbeitsgruppe Jonathan Eroms
Identifikationsnummer
WertTyp
10.1103/PhysRevB.105.115425DOI
2012.05718arXiv-ID
Stichwörter / KeywordsSPIN-ORBIT INTERACTION; LOCALIZATION; TRANSITION; STATE;
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-520801
Dokumenten-ID52080

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