تولید جریان قطبش اسپینی توسط نور قطبیده در گرافین بدون بایاس

در این مقاله، یک سیستم گرافینی متصل به دو کانال نیمه بی نهایت را مدل سازی کرده و مورد مطالعه قرار داده ایم. نور (با قطبش های خطی و دایروی) بطور عمودی به سیستم می تابد. با فرض وجود جفت شدگی قابل تنظیم اس‍پین مدار راشبا، ناشی از حضور ولتاژ گیت، ترابرد الکترونی و اسپینی در سیستم مورد بررسی قرار گرفت. برای محاسبات ترابرد کوانتومی از رهیافت تابع گرین غیرتعادلی و مدل تنگ بست استفاده شده است. با توجه به نتایج، مشاهده شد که پاسخ اسپینی برای نور با قطبش خطی در راستاهای X و Y متفاوت است در حالی که دو قطبش دایروی راستگرد و چپگرد در تولید قطبش اسپینی رفتاری کاملا منطبق بر هم دارند. همچنین مشاهده شد، در بایاس صفر، مقدار جریان الکتریکی ایجاد شده توسط نور کم بوده و قطبش اسپینی مقداری قابل ملاحظه دارد. نابرابری جریان اسپینی ایجاد شده در سیستم، با افزایش برهمکنش اسپین-مدار راشبا افزایش پیدا می کند. با توجه به علامت متفاوت جریان اسپینی برای قطبش های خطی نور در راستای X و Y می توان از آن به عنوان آشکارساز اسپینی قطبش نور خطی استفاده کرد. همچنین مشاهده شد، برهمکنش راشبا تاثیر قابل ملاحظه ای بر روی جریان الکتریکی تولید شده توسط نور، ندارد. در بایاس صفر نور می تواند جریان الکتریکی ضعیفی تولید نماید که جهت این جریان کاملا به قطبش نور فرودی بستگی دارد.