Perpustakaan Digital ITB

Seiring dengan meningkatnya permintaan untuk perangkat memori berdaya rendah, peran spintronik menjadi semakin penting. Salah satu mekanisme dari spintronik adalah Spin Orbit Coupling (SOC) yang menghasilkan Spin Hall Effect (SHE), digunakan dalam spin-torque switching serta injeksi dan deteksi arus spin. Material grup IV-VI kalkogenida seperti SnTe, GeTe, dan PbTe merupakan kandidat menjajikan pada bidang spintronik yang memiliki SHE cukup besar. Material tersebut juga memiliki properti-properti unik lain, khususnya SnTe yang merupakan Topological Crystalline Insulator (TCI), memiliki struktur pita terbalik (band inversion), berbeda dengan GeTe dan PbTe yang memiliki struktur pita trivial. Transisi dari SnTe menuju GeTe dan PbTe akan menutup dan membuka kembali celah pita (band gap), yang tentunya akan mempengaruhi Spin Hall Conductivity (SHC) material. Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi pengaruh transisi struktur pita dari terbalik ke trivial terhadap SHC pada material SnxGe1?xTe dan SnxPb1?xTe. Dalam perhitungan Fermiscan SHC, ditemukan dua puncak konduktivitas signifikan pada SnTe, puncak pertama (321.1 S/cm) berada di bawah level Fermi (?2.351 eV) dan puncak kedua (477.1 S/cm) berada di atas level Fermi (0.826 eV). Pada transisi SnxGe1?xTe (x : 1 ? 0), puncak kedua akan meningkat, kemudian turun hingga mencapai nilai negatif. Sedangkan pada transisi SnxPb1?xTe (x : 1 ? 0), puncak kedua akan menurun secara bertahap, disertai pergeseran pusat puncak. Perubahan nilai pada puncak kedua SHC disebabkan oleh perbedaan kurvatur spin Berry yang dipengaruhi pencampuran keadaan spin-orbital, struktur pita terbalik memungkinkan terjadinya pencampuran antara spin-orbital dari pita valensi dengan pita konduksi, memberikan kurvatur spin Berry dan SHC yang lebih besar. Puncak SHC tertinggi didapat pada Sn0.75Ge0.25Te dengan nilai 632.9 S/cm pada energi 0.854 eV. Hal ini dikarenakan sistem masih dalam fase transisi dan mengalami pencampuran tambahan dengan orbital p Ge. Untuk memanfaatkan puncak tersebut, sistem perlu diberi doping tipe-n untuk menggeser level Fermi ke arah puncak.