A corrente de spin pura sem qualquer corrente de carga líquida associada pode garantir baixa dissipação no processamento e armazenamento de informações.

A corrente de spin pura pode ser produzida por iluminação óptica em sistemas com simetria de inversão espacial quebrada com energia de fóton especial ou ângulo de polarização. Mas é difícil na aplicação prática.

Recentemente, um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Zheng Xiaohong do Instituto de Física do Estado Sólido (ISSP), Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), propôs uma rota nova e robusta para atingir corrente de spin pura por efeito fotogalvânico com antiferromagnetos centrosimétricos bidimensionais (2-D). O estudo foi publicado em npj Quantum Information em 4 de fevereiro.

"Devido à preservação da simetria de inversão estrutural e antissimetria de polarização de spin nesses materiais, a fotocorrente de carga induzida pelo efeito fotogalvânico de spin (PGE) é definitivamente zero, "disse o autor principal Jiang Peng, estudante de doutorado. "Embora fotocorrentes finitas para ambos os canais de spin com direções de fluxo opostas e magnitude igual ainda sejam geradas, dando origem a uma corrente de spin pura. "

Os pesquisadores construíram um dispositivo fotoelétrico de duplo portão com nanofibra de grafeno em zigue-zague (ZGNR), que tinha acoplamento antiferromagnético intrínseco (AFM) entre as duas bordas e estrutura de banda degenerada por spin.

Eles descobriram que a corrente de spin pura gerada não era dependente da energia do fóton, nem no recurso de polarização da luz polarizada aplicada. Além disso, demonstrou que as estruturas de banda de divisão de spin não eram necessárias.

"O dispositivo pode funcionar no sentido de que tanto a corrente polarizada totalmente de spin quanto a corrente de spin pura podem ser geradas, ajustando as portas duplas aplicadas às duas derivações, "disse o Prof. Zheng.

Este mecanismo induzido por PGE pode ser estendido a outros materiais magnéticos centrosimétricos 2-D com antissimetria de polarização de spin, proporcionando uma nova forma para a geração experimental de corrente de spin pura no campo fotoelétrico.