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스핀 홀 효과(SHE)는 전기적 수단으로 전하를 스핀으로 변환할 수 있게 하며, 스핀트로닉 응용에 유망합니다. 여기에서 우리는 밀도 함수 이론 계산 및 이론적 분석을 통해 전하 도핑이 이루어진 전형적인 강유전체 재료 HfO2에서의 본질적인 스핀 홀 효과에 대해 보고합니다. 우리는 강유전체 변위가 전하 도핑에 민감하지 않으며, 단위 셀 부피당 최대 0.4 전자 또는 정공의 높은 도핑 농도까지 유지된다는 것을 보여줍니다. 또한, 밴드 에지 근처에서의 큰 스핀 홀 전도도는 잘 보존됩니다. 흥미롭게도, 우리는 도핑된 HfO2에서 약 0.1의 상당한 스핀 홀 각도로 특징지어진 거대한 스핀 홀 효율을 입증합니다. 이러한 결과는 강유전체 HfO2에 탐구되지 않은 기능성을 추가하고 잠재적인 장치 응용의 기회를 열어줍니다.
Zhang et al. (Mon,)은 이 질문을 연구했습니다.