宽禁带半导体研究团队在GaN基异质结构二维电子气自旋性质研究上取得重要进展

《物理评论快报》2008年10月3日版（PRL 101, 147402, (2008)）报道了北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心、人工微结构和介观物理国家重点实验室在GaN基异质结构二维电子气自旋性质研究中的新进展，该项工作与中科院半导体所半导体材料科学重点实验室合作进行，论文题目是Anomalous Photogalvanic Effect of Circular Polarized Light Incident on the 2DEG in AlGaN/GaN heterostructures at Room temperature。该文第一作者为沈波教授指导的凝聚态专业05级硕士生贺小伟，有多名教师和研究生参与和支持了该项工作。

基于相对论效应，电子自旋和轨道角动量相互作用会在半导体中产生所谓的自旋和逆自旋霍尔效应。该效应揭示了自旋流和电流的相互转化规律，是近年来半导体自旋电子学研究的核心内容之一。近两年中，北京大学沈波教授和中科院半导体所陈涌海研究员共同领导的研究小组致力于利用光激发的方法研究半导体异质结构二维电子气的自旋输运性质，取得了一系列进展。本文工作中，他们找到了一种在常温和宏观尺度下观察半导体异质结构中自旋流产生横向霍尔电流（逆自旋霍尔效应）的实验方法，并根据实验数据估算了引起逆自旋霍尔效应的自旋横向力。该项工作为在宏观和常温条件下研究逆自旋霍尔效应和自旋流提供了新的实验方法。