Aller au contenu principal
2025 article

Topological meron lattice enabled GaN spin-LEDs with enhanced circular polarization at room temperature

1Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
1Institutions déclarées
1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Conventional spin-polarized light-emitting diode (spin-LEDs) exhibit limited circular polarization (CP) ratios (<10%) at room temperature (RT) and polarization degradation at elevated currents, hindering practical applications. This work demonstrates a GaN-based blue spin-LED that leverages a topological meron-antimeron lattice to achieve highly circularly polarized electroluminescence at RT without external magnetic fields. The spin injector, comprising Pd/Fe/MgO multilayers epitaxially grown under a 9 T magnetic field, features atomically sharp interfaces and enhanced crystallinity, with meron–antimeron pairs exhibiting alternating Bloch-type spin configurations confirmed by real-space Lorentz transmission electron microscopy. The device achieves a CP degree (P c) exceeding 20%, surpassing conventional nitride-based spin-LEDs, and exhibits a counterintuitive P c increase (ΔP c≈ 5.3%–7.8%) at higher injection currents (2 mA). This phenomenon originates from chiral spin textures generating Berry-phase-derived equivalent magnetic fields, which suppress Dyakonov–Perel spin relaxation. A polarization quantum efficiency (η T = EQE × P c) is introduced to holistically evaluate spin-to-photon conversion efficiency. These results establish meron lattices as a robust platform for spin-optoelectronic integration, offering transformative potential for optical communications, quantum technologies, and energy-efficient displays.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Topological meron lattice enabled GaN spin-LEDs with enhanced circular polarization at room temperature
Date Crossref
29/07/2025
Éditeur
IOP Publishing
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Quantum and electron transport phenomenaMagnetic properties of thin filmsPhysics of Superconductivity and Magnetism

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.