Intercalation of Au can produce giant Rashba-type spin-orbit splittings in graphene, but this has not yet been achieved on a semiconductor substrate. For graphene/SiC(0001), Au intercalation yields two phases with different doping. We observe a 100 meV Rashba-type spin-orbit splitting at 0.9 eV binding energy in the case of p-type graphene after Au intercalation. We show that this giant splitting is due to hybridization and much more limited in energy and momentum space than for Au-intercalated graphene on Ni.

1.
N.
Tombros
,
C.
Jozsa
,
M.
Popinciuc
,
H. T.
Jonkman
, and
B. J.
van Wees
,
Nature
448
,
571
(
2007
).
2.
M.
Weser
,
Y.
Rehder
,
K.
Horn
,
M.
Sicot
,
M.
Fonin
,
A. B.
Preobrajenski
,
E. N.
Voloshina
,
E.
Goering
, and
Yu. S.
Dedkov
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
012504
(
2010
).
3.
A.
Varykhalov
,
J.
Sánchez-Barriga
,
D.
Marchenko
,
P.
Hlawenka
,
P. S.
Mandal
, and
O.
Rader
,
Nat. Commun.
6
,
7610
(
2015
).
4.
J.
Balakrishnan
,
G. K. W.
Koon
,
M.
Jaiswal
,
A. H.
Castro Neto
, and
B.
Özyilmaz
,
Nat. Phys.
9
,
284
287
(
2013
).
5.
E. I.
Rashba
,
Phys. Rev. B
79
,
161409(R)
(
2009
).
6.
M.
Gmitra
,
S.
Konschuh
,
C.
Ertler
,
C.
Ambrosch-Draxl
, and
J.
Fabian
,
Phys. Rev. B
80
,
235431
(
2009
).
7.
A.
Varykhalov
,
J.
Sánchez-Barriga
,
A. M.
Shikin
,
C.
Biswas
,
E.
Vescovo
,
A.
Rybkin
,
D.
Marchenko
, and
O.
Rader
,
Phys. Rev. Lett.
101
,
157601
(
2008
).
8.
A.
Varykhalov
,
M. R.
Scholz
,
T. K.
Kim
, and
O.
Rader
,
Phys. Rev. B
82
,
121101(R)
(
2010
).
9.
D.
Marchenko
,
A.
Varykhalov
,
M. R.
Scholz
,
G.
Bihlmayer
,
E. I.
Rashba
,
A.
Rybkin
,
A. M.
Shikin
, and
O.
Rader
,
Nat. Commun.
3
,
1232
(
2012
).
10.
O.
Rader
,
A.
Varykhalov
,
J.
Sánchez-Barriga
,
D.
Marchenko
,
A.
Rybkin
, and
A. M.
Shikin
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
057602
(
2009
).
11.
A.
Varykhalov
and
O.
Rader
,
Phys. Rev. B
80
,
035437
(
2009
).
12.
A.
Varykhalov
,
D.
Marchenko
,
J.
Sánchez-Barriga
,
M. R.
Scholz
,
B.
Verberck
,
B.
Trauzettel
,
T. O.
Wehling
,
C.
Carbone
, and
O.
Rader
,
Phys. Rev. X
2
,
041017
(
2012
).
13.
D.
Marchenko
,
A.
Varykhalov
,
J.
Sánchez-Barriga
,
O.
Rader
,
C.
Carbone
, and
G.
Bihlmayer
,
Phys. Rev. B
91
,
235431
(
2015
).
14.
D.
Usachov
,
A.
Fedorov
,
M. M.
Otrokov
,
A.
Chikina
,
O.
Vilkov
,
A.
Petukhov
,
A. G.
Rybkin
,
Y. M.
Koroteev
,
E. V.
Chulkov
,
V. K.
Adamchuk
,
A.
Gruneis
,
C.
Laubschat
, and
D. V.
Vyalikh
,
Nano Lett.
15
,
2396
(
2015
).
15.
A. M.
Shikin
,
A. G.
Rybkin
,
D.
Marchenko
,
A. A.
Rybkina
,
M. R.
Scholz
,
O.
Rader
, and
A.
Varykhalov
,
New J. Phys.
15
,
013016
(
2013
).
16.
D.
Marchenko
,
J.
Sánchez-Barriga
,
M. R.
Scholz
,
O.
Rader
, and
A.
Varykhalov
,
Phys. Rev. B
87
,
115426
(
2013
).
17.
I.
Pletikosić
,
M.
Kralj
,
P.
Pervan
,
R.
Brako
,
J.
Coraux
,
A. T.
N'Diaye
,
C.
Busse
, and
T.
Michely
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
056808
(
2009
).
18.
M.
Kralj
,
I.
Pletikosić
,
M.
Petrović
,
P.
Pervan
,
M.
Milun
,
A. T.
N'Diaye
,
C.
Busse
,
T.
Michely
,
J.
Fujii
, and
I.
Vobornik
,
Phys. Rev. B
84
,
075427
(
2011
).
19.
D.
Marchenko
,
A.
Varykhalov
,
M. R.
Scholz
,
J.
Sánchez-Barriga
,
O.
Rader
,
A.
Rybkina
,
A. M.
Shikin
,
Th.
Seyller
, and
G.
Bihlmayer
,
Phys. Rev. B
88
,
075422
(
2013
).
20.
A.
Avsar
,
J. Y.
Tan
,
T.
Taychatanapat
,
J.
Balakrishnan
,
G. K. W.
Koon
,
Y.
Yeo
,
J.
Lahiri
,
A.
Carvalho
,
A. S.
Rodin
,
E. C. T.
O'Farrell
,
G.
Eda
,
A. H.
Castro Neto
, and
B.
Özyilmaz
,
Nat. Commun.
5
,
4875
(
2014
).
21.
B.
Premlal
,
M.
Cranney
,
F.
Vonau
,
D.
Aubel
,
D.
Casterman
,
M. M.
De Souza
, and
L.
Simon
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
263115
(
2009
).
22.
I.
Gierz
,
T.
Suzuki
,
R. T.
Weitz
,
D. S.
Lee
,
B.
Krauss
,
C.
Riedl
,
U.
Starke
,
H.
Höchst
,
J. H.
Smet
,
C. R.
Ast
, and
K.
Kern
,
Phys. Rev. B
81
,
235408
(
2010
).
23.
K. V.
Emtsev
,
A.
Bostwick
,
K.
Horn
,
J.
Jobst
,
G. L.
Kellogg
,
L.
Ley
,
J.
McChesney
,
T.
Ohta
,
S. A.
Reshanov
,
J.
Röhrl
,
E.
Rotenberg
,
A. K.
Schmid
,
D.
Waldmann
,
H. B.
Weber
, and
Th.
Seyller
,
Nat. Mater.
8
,
203
(
2009
).
24.
A. H.
Castro Neto
and
F.
Guinea
,
Phys. Rev. Lett.
103
,
026804
(
2009
).
25.
M.
Krivenkov
,
E.
Golias
,
D.
Marchenko
,
J.
Sánchez-Barriga
,
G.
Bihlmayer
,
O.
Rader
, and
A.
Varykhalov
(unpublished).
You do not currently have access to this content.