Resumo: Este trabalho consistiu no estudo das contribuições dos efeitos Hall e seus inversos em dicalcogenetos de metais de transição (TMDs), utilizando o bombeamento de spin como principal ferramenta. Com esse objetivo, foram utilizados filmes finos da granada de itrioferro (YIG), produzidos por pulverizacao catódica, como injetores de corrente de spin em monocamadas e multicamadas de TMDs bidimensionais. A técnica de exfoliação mecânica automatizada foi utilizada para o crescimento de multicamadas de diferentes TMDs sobre o YIG, enquanto monocamadas de dissulfeto de molibdenio (MoS2) foram obtidas por meio de deposição química em fase de vapor. Os resultados do bombeamento de spin em diversos tipos de TMDs e espessuras indicaram a existencia do efeito Rashba-Edelstein inverso na interface das heteroestruturas YIG/TMD e uma forte dependência da qualidade da interface em relação a esse fenômeno. No caso das monocamadas do MoS2, foram identificadas duas contribuições para o bombeamento de spin. A primeira advinda de estados condutores presentes nas bordas, enquanto a segunda provinha de estados semicondutores existentes na área dos cristais bidimensionais. A manipulação do tamanho médio desses cristais permitiu observar uma competição entre as contribuições desses dois estados eletrônicos para o bombeamento de spin. Além disso, a depender da razão entre esses dois estados, foi investigado que a excitação de estados metálicos induzidos por luz, e capaz de modular a injeção de corrente de spin, aumentando, diminuindo ou anulando integralmente o fenômeno.
Estes resultados evidenciam a existência de distintas contribuições dos estados eletrônicos para o bombeamento de spin nos dicalcogenetos de metais de transição e lançam luz sobre a natureza dos efeitos Hall subjacentes que interconvertem correntes de carga e de spin. As
implicações dessas descobertas transcendem a pesquisa fundamental, abrindo caminho para aplicações praticas promissoras ao possibilitar o controle da injeção de corrente de spin por meio da manipulação dos estados eletrônicos através da morfologia e excitação por luz. |
