本网讯 近日，中南大学物理与电子学院方梅博士以第一作者在国际一流期刊Nature Communications上发表了关于铁电调控电子自旋的最新研究成果，论文题目为“Tuning the interfacial spin-orbit coupling with ferroelectricity”。我校参与该研究的还有物理与电子学院的王辉教授，材料科学与工程学院的李周教授和肖柱副教授。University of Nebraska 许晓山教授，North Carolina State University 孙达力教授和复旦大学沈健教授为论文共同通讯作者。

方梅博士在前期的研究中发现，铁电薄膜的电极性可以调控有机自旋阀的巨磁阻效应（Nature Communications 5 4396，2014.doi.org/10.1038/ncomms5396）；最近，在铁电磁隧道结中又实现了多（>20）电阻态的外场调控（Physical Review applied 12 044049，2019. doi.org/10.1103/PhysRevApplied.12.044049）；为了探明铁电调控电子自旋的机理，本论文设计并制备了单铁磁电极-逆自旋霍尔器件，通过改变Pt薄膜的厚度和铁磁-铁电界面结构，结合第一性原理计算，发现并证实铁电极性能够有效调控金属Pt的自旋霍尔角（自旋流-电流转换效率）。该研究成果为未来新型高能效自旋-轨道器件的开发与应用提供了一个全新的方向。

此项工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、中南大学猎英计划等项目的支持。

图：利用铁电薄膜的电极性，实现电压对重金属薄膜的自旋霍尔角（电流与自旋流的转换效率）的原位调控