近年来，由于直接观察到了巨大的Rashba效应，使得人们对铁电半导体碲化锗重新产生了兴趣，以及关于将其用于功能性自旋场效应晶体管的长达30年的设想。在这方面，对这种材料的自旋织构进行全电控制，结合纳米级的铁电特性，将在自旋电子学和数据信息处理方面创造出先进的功能。

有鉴于此，俄罗斯莫斯科国立大学Lada V. Yashina研究了GeTe大块单晶及其(111)表面的原子和电子性质。

文章要点

1）研究人员成功地生长出厚度约为10 nm的单反转畴相互平行的晶体。利用HAADF-TEM，观察到其具有两种类型的畴界，其中一种在结构上类似于层状材料中的范德华带隙。光电子衍射和X射线光电子能谱分析表明，这种结构是形成具有择优Te终止(∼68%)的表面畴的原因。表面畴的横向尺寸在10−100 nm的范围内，Ge-和Te末端都没有重构。

2）利用自旋ARPES，研究人员建立了纯体态的自旋极化与不同端面的相对贡献之间的内在定量关系，这一结果与各个纳米畴内铁电极化的相反组态的体Rashba带的自旋织构的反转具有一致性。

该研究发现对于铁电Rashba半导体在纳米级具有先进存储和计算能力的非易失性自旋电子器件中的潜在应用具有重要意义。

Alexander S. Frolov, et al, Atomic and Electronic Structure of a Multidomain GeTe Crystal, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c05851

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c05851