Rashba Effect in Functional Spintronic Devices
Source abstract
Abstract
Abstract Exploiting spin transport increases the functionality of electronic devices and enables such devices to overcome physical limitations related to speed and power. Utilizing the Rashba effect at the interface of heterostructures provides promising opportunities toward the development of high‐performance devices because it enables electrical control of the spin information. Herein, the focus is mainly on progress related to the two most compelling devices that exploit the Rashba effect: spin transistors and spin–orbit torque devices. For spin field‐effect transistors, the gate‐voltage manipulation of the Rashba effect and subsequent control of the spin precession are discussed, including for all‐electric spin field‐effect transistors. For spin–orbit torque devices, recent theories and experiments on interface‐generated spin current are discussed. The future directions of manipulating the Rashba effect to realize fully integrated spin logic and memory devices are also discussed.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Quantum and electron transport phenomena · Magnetic properties of thin films · Electronic and Structural Properties of Oxides
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Center for Spintronics Korea Institute of Science and Technology Seoul 02792 South Korea
KU‐KIST Graduate School of Converging Science and Technology Korea University Seoul 02841 South Korea
Department of Materials Science and Engineering Korea University Seoul 02841 South Korea
Funding
National Research Foundation of Korea · Korea Institute of Science and Technology
References (100+)
Show source-provided references
1. Bychkov Y. A. · JETP Lett. · 1984 · 39 · 78
2. 10.1038/nmat436010.1038/nmat4360 ↗
3. 10.1103/PhysRevB.99.05440710.1103/PhysRevB.99.054407 ↗
4. M.Schlipf F.Giustino arXiv:2004.10477 2020.
5. Manchon A. · 2020 · pp. 25–26
6. 10.1063/1.243068810.1063/1.2430688 ↗
7. 10.1103/PhysRevLett.78.133510.1103/PhysRevLett.78.1335 ↗
8. 10.1126/science.117366710.1126/science.1173667 ↗
9. 10.1126/science.119581610.1126/science.1195816 ↗
10. 10.1038/nnano.2014.29610.1038/nnano.2014.296 ↗
11. 10.1038/nmat261310.1038/nmat2613 ↗
12. 10.1038/nature1030910.1038/nature10309 ↗
13. 10.1103/PhysRevB.100.12513410.1103/PhysRevB.100.125134 ↗
14. 10.1038/s41467-019-12466-110.1038/s41467-019-12466-1 ↗
15. 10.1103/PhysRevLett.121.01720210.1103/PhysRevLett.121.017202 ↗
16. 10.1103/PhysRevLett.104.12680310.1103/PhysRevLett.104.126803 ↗
17. 10.1021/acs.nanolett.5b0185410.1021/acs.nanolett.5b01854 ↗
18. 10.1038/nmat397310.1038/nmat3973 ↗
19. 10.1038/ncomms216210.1038/ncomms2162 ↗
20. 10.1126/science.122236010.1126/science.1222360 ↗
21. 10.1038/s41565-017-0032-810.1038/s41565-017-0032-8 ↗
22. 10.1103/PhysRevLett.89.04680110.1103/PhysRevLett.89.046801 ↗
23. 10.1103/PhysRevB.61.720710.1103/PhysRevB.61.7207 ↗
24. 10.1063/1.10273010.1063/1.102730 ↗
25. 10.1038/s41586-020-2197-910.1038/s41586-020-2197-9 ↗
26. 10.1038/nnano.2013.14510.1038/nnano.2013.145 ↗
27. 10.1038/nnano.2014.1510.1038/nnano.2014.15 ↗
28. 10.1103/PhysRevLett.93.04640310.1103/PhysRevLett.93.046403 ↗
29. 10.1103/PhysRevLett.98.18680710.1103/PhysRevLett.98.186807 ↗
30. 10.1103/PhysRevLett.108.06680410.1103/PhysRevLett.108.066804 ↗
31. 10.1103/PhysRevLett.101.25660110.1103/PhysRevLett.101.256601 ↗
32. 10.1038/nmat305110.1038/nmat3051 ↗
33. 10.1002/adma.20150345910.1002/adma.201503459 ↗
34. 10.1103/PhysRevLett.117.12640110.1103/PhysRevLett.117.126401 ↗
35. 10.1038/nnano.2015.1810.1038/nnano.2015.18 ↗
36. 10.1038/ncomms1064410.1038/ncomms10644 ↗
37. 10.1016/S0039-6028(00)00441-610.1016/S0039-6028(00)00441-6 ↗
38. 10.1103/PhysRevLett.77.341910.1103/PhysRevLett.77.3419 ↗
39. 10.1103/PhysRevLett.93.04640310.1103/PhysRevLett.93.046403 ↗
40. 10.1103/PhysRevB.76.15330510.1103/PhysRevB.76.153305 ↗
41. 10.1103/PhysRevLett.96.04641110.1103/PhysRevLett.96.046411 ↗
42. 10.1126/sciadv.170070410.1126/sciadv.1700704 ↗
43. 10.1103/PhysRevLett.107.15680310.1103/PhysRevLett.107.156803 ↗
44. 10.1103/PhysRevB.87.04130110.1103/PhysRevB.87.041301 ↗
45. 10.1103/PhysRevB.85.19540110.1103/PhysRevB.85.195401 ↗
46. 10.1016/j.jmmm.2015.11.05610.1016/j.jmmm.2015.11.056 ↗
47. 10.1038/srep4667110.1038/srep46671 ↗
48. 10.1038/nnano.2015.10710.1038/nnano.2015.107 ↗
49. 10.1038/nature0580310.1038/nature05803 ↗
50. 10.1038/nphys54310.1038/nphys543 ↗
51. 10.1063/1.479269010.1063/1.4792690 ↗
52. 10.1021/acs.nanolett.8b0399810.1021/acs.nanolett.8b03998 ↗
53. 10.1038/s41598-018-37967-910.1038/s41598-018-37967-9 ↗
54. 10.1038/ncomms208010.1038/ncomms2080 ↗
55. 10.1021/acs.nanolett.9b0161110.1021/acs.nanolett.9b01611 ↗
56. 10.1038/ncomms587510.1038/ncomms5875 ↗
57. 10.1038/nnano.2013.2910.1038/nnano.2013.29 ↗
58. 10.1038/nnano.2013.24310.1038/nnano.2013.243 ↗
59. 10.1088/0022-3727/49/42/42300110.1088/0022-3727/49/42/423001 ↗
60. 10.1016/j.physrep.2017.08.00110.1016/j.physrep.2017.08.001 ↗
61. 10.1063/1.504897210.1063/1.5048972 ↗
62. 10.1093/nsr/nwy10910.1093/nsr/nwy109 ↗
63. 10.1109/JPROC.2016.254378210.1109/JPROC.2016.2543782 ↗
64. 10.1103/PhysRevB.93.17442110.1103/PhysRevB.93.174421 ↗
65. 10.1038/nmat367510.1038/nmat3675 ↗
66. 10.1038/nnano.2013.10210.1038/nnano.2013.102 ↗
67. 10.1038/srep0410510.1038/srep04105 ↗
68. 10.1103/PhysRevB.94.18440210.1103/PhysRevB.94.184402 ↗
69. 10.1103/PhysRevB.98.13440410.1103/PhysRevB.98.134404 ↗
70. 10.1103/PhysRevB.99.18041010.1103/PhysRevB.99.180410 ↗
71. 10.1103/PhysRevLett.111.21660110.1103/PhysRevLett.111.216601 ↗
72. 10.1038/s41427-020-0205-z10.1038/s41427-020-0205-z ↗
73. 10.1038/nphys341810.1038/nphys3418 ↗
74. 10.1016/j.jmmm.2017.07.00610.1016/j.jmmm.2017.07.006 ↗
75. Oh J. H. · J. Phys.: Condens. Matter · 2014 · 26 · 196005
76. Kim K.‐W. · Phys. Rev. B · 2018 · 97 · 10040210.1103/PhysRevB.97.100402 ↗
77. Yin Y. · Appl. Phys. Lett. · 2017 · 110 · 12240110.1063/1.4979031 ↗
78. Kim K.‐W. · Phys. Rev. Lett. · 2019 · 122 · 14720210.1103/PhysRevLett.122.147202 ↗
79. Kikuchi T. · Phys. Rev. Lett. · 2016 · 116 · 24720110.1103/PhysRevLett.116.247201 ↗
80. Freimuth F. · Phys. Rev. B · 2017 · 96 · 05440310.1103/PhysRevB.96.054403 ↗
81. 10.1103/PhysRevLett.121.14720310.1103/PhysRevLett.121.147203 ↗
82. 10.1103/PhysRevLett.122.25720510.1103/PhysRevLett.122.257205 ↗
83. 10.1051/jphysrad:0195400150402250010.1051/jphysrad:01954001504022500 ↗
84. 10.1103/PhysRevB.39.86510.1103/PhysRevB.39.865 ↗
85. 10.1007/BF0061701610.1007/BF00617016 ↗
86. 10.1038/s41467-018-04017-x10.1038/s41467-018-04017-x ↗
87. Kim W.‐Y. · Appl. Phys. Express · 2019 · 12 · 05300710.7567/1882-0786/ab181c ↗
88. Thomson W. · Proc. R. Soc. · 1857 · 8 · 546
89. 10.1109/TMAG.1975.105878210.1109/TMAG.1975.1058782 ↗
90. 10.1103/PhysRevLett.110.20660110.1103/PhysRevLett.110.206601 ↗
91. 10.1103/PhysRevB.87.14441110.1103/PhysRevB.87.144411 ↗
92. 10.1016/j.jmmm.2015.12.01110.1016/j.jmmm.2015.12.011 ↗
93. 10.1103/PhysRevLett.112.10660210.1103/PhysRevLett.112.106602 ↗
94. Belashchenko K. D. · Phys. Rev. Lett. · 2016 · 117 · 20720410.1103/PhysRevLett.117.207204 ↗
95. 10.1103/PhysRevB.96.22040310.1103/PhysRevB.96.220403 ↗
96. 10.1103/PhysRevLett.124.08770210.1103/PhysRevLett.124.087702 ↗
97. 10.1103/PhysRevLett.106.03660110.1103/PhysRevLett.106.036601 ↗
98. 10.1103/PhysRevLett.109.09660210.1103/PhysRevLett.109.096602 ↗
99. 10.1126/science.121819710.1126/science.1218197 ↗
100. 10.1103/PhysRevB.77.21442910.1103/PhysRevB.77.214429 ↗