Role of the spin-orbit splitting and the dynamical fluctuations in the Si(557)-Au surface
我们的从头计算表明自旋-轨道耦合对于理解Si(557)-Au表面的电子结构是至关重要的。自旋-轨道分裂产生在光电发射中观察到的两个一维带,这是以前归因于Luttinger液体中的自旋-电荷分离。这种自旋分裂可能与未来的设备应用有关。我们还表明,通过扫描隧道显微镜观察到在这个表面上的明显的Peierls样的转变是一个结果的动态波动的台阶边缘的结构,这是淬火的温度降低。
2005-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Doping-induced spin-orbit splitting in Bi-doped ZnO nanowires
我们的预测,密度泛函计算的基础上,揭示了表面掺杂的ZnO纳米线与Bi导致的线性在$k$分裂的导带状态,通过自旋轨道相互作用,由于在掺杂剂的存在下的对称性降低。这一发现意味着Bi掺杂ZnO纳米线中传导电子的自旋极化可以通过施加电场(而不是磁场)来控制,使其成为自旋轨道电子应用的候选材料。我们的研究结果还表明,自旋分裂的程度可以通过调节掺杂浓度来调节。缺陷计算和从头算分子动力学模拟表明,在合理的热力学条件下,可以实现表现出上述线性$k$分裂的稳定掺杂构型.
2017-06-01 cond-mat.mtrl-sci
A band structure scenario for the giant spin-orbit splitting observed at the Bi/Si(111) interface
Bi/Si(111)(sqrt{3} x sqrt{3})R30三聚体相提供了在与半导体衬底的界面处电子态的巨大自旋轨道分裂的主要实例。我们已经进行了详细的角度分辨光电子能谱(ARPES)的研究,以澄清复杂的拓扑结构的混合界面带。ARPES数据的分析,由模型紧束缚计算的指导下,揭示了一个以前未探索的机制,在起源的巨大的自旋轨道分裂,这主要依赖于底层的能带结构。我们预计,其他类似的界面特征的三聚体结构也可能表现出很大的影响。
2010-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit splitting of image states
我们量化了自旋-轨道相互作用对Ir、Pt和Au的(111)和(001)表面的类里德堡像态电子的影响。使用相对论多重散射方法,我们发现Rashba类色散与Δ E(K)= γ K的γ值为n=1的状态在38-88 meV埃的范围内。将相位累积模型扩展到自旋轨道散射,我们发现分裂的变化类似于1/(n+a)^3,其中a是量子亏损,并且它们与表面自旋翻转散射的概率有关。分裂应该是可观察到的实验是更大的幅度比一些交换分裂已解决的逆光电发射,并从非弹性寿命的线宽。
2004-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Calculated spin-orbit splitting of all diamond-like and zinc-blende semiconductors: Effects of p1/2 local orbitals and chemical trends
在局域密度近似下,用全势线性缀加平面波方法计算了所有类金刚石IV族和类锌III-V族、II-VI族和I-VII族半导体的自旋轨道(SO)分裂$Δ_{SO}=ε(Γ_{8v}) - ε(Γ_{7v})$。使用第二种变化程序包括SO耦合,包括$p_{1/2}$局部轨道。计算的SO分裂与现有的实验数据非常吻合。对于较轻的原子,由于包含$p_{1/2}$局域轨道而引起的修正可以忽略不计,但是对于6个$p$阴离子,修正可以大到$\sim$ 250 meV。我们发现:(i)当阴离子原子序数增加时,SO分裂单调增加;(ii)当化合物的共价性较强时,如在大多数III-V族化合物中,SO分裂随阳离子原子序数增加而增加;(iii)当化合物的离子性较强时,如在II-VI族和III族氮化物中,SO分裂随阳离子原子序数减少而减少;(iv)通常遵守共阴离子规则,该规则指出,对于共阴离子体系,$Δ_{SO}$的变化很小,尤其是对于离子体系,但是如果化合物包含第二行元素,例如BSb,则可以分解;(v)对于IB-VII化合物,$Δ_{SO}$小,并且在许多情况下为负值,并且它不遵循上述规则。这些趋势解释原子SO分裂,体积变形引起的电荷重整化,阳离子-阴离子$p$ - $d$耦合。
2004-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Nature of Valance Band Splitting on Multilayer MoS2
理解价带分裂的起源是很重要的,因为它决定了少层MoS 2中独特的自旋和谷物理。采用第一性原理方法,研究了自旋轨道耦合和层间耦合对少层MoS 2的影响。发现层内自旋-轨道耦合对K处价带的分裂有主要贡献。在双层MoS 2中,层间耦合导致层内自旋轨道耦合导致分裂态的能隙变宽。体相MoS_2在K中的价带劈裂符合该模型。我们还发现了三层MoS 2中的层间自旋轨道耦合效应。另外,在压力作用下,层间自旋轨道耦合增强,导致K处分裂价带的主能隙减小。
2015-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Giant Anisotropy of Spin-Orbit Splitting at the Bismuth Surface
我们用时间分辨和角度分辨的光电子能谱学研究了铋(111)表面。对费米能级以下和以上表面态的平行探测揭示了自旋轨道(SO)分裂的巨大各向异性。这些强烈的偏离Rashba耦合不能在$\textbf{k}\cdot \textbf{p}$微扰理论中处理。相反,第一原理计算可以准确地再现电子态的实验色散。我们的分析表明,巨大的各向异性的SO分裂是由于一个大的面外屈曲的自旋和轨道织构。
2015-01-18 cond-mat.mtrl-sci
Role of exchange splitting and ligand field splitting in tuning the magnetic anisotropy of an individual iridium atom on TaS2 substrate
本文采用第一性原理计算方法研究了TaS 2衬底上单原子铱的磁各向异性。我们发现,在Ir吸附原子MA的强度和方向可以调谐的应变。该MA产生于两个来源,即自旋守恒项和自旋翻转项。自旋守恒项是由dxy/dx 2-y2轨道上的自旋轨道耦合(SOC)相互作用产生的,并对面外MA有贡献。自旋翻转项是由dxz/dyz和px/py轨道上的SOC相互作用引起的,并且负责面内MA。我们进一步发现,应变调谐MA主要由交换分裂和配位场分裂决定。应变的增加会增强交换分裂,减少配位场分裂,导致dxy/dx 2-y2轨道的面内MA增强,dxz/dyz和px/py轨道的面外MA减少,从而导致总MA的强度和方向发生变化.我们的研究提供了一种通过控制交换分裂和配位场分裂来调节二维过渡金属二硫属化物衬底上单原子磁体MA的方法。
2021-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Rashba splitting in polar-nonpolar sandwich heterostructure : A DFT Study
本研究通过DFT第一性原理计算研究LAO/STO/LAO三明治异质结的自旋轨道效应,发现新的轨道间耦合及立方Rashba劈裂强于线性劈裂的现象,深化了对氧化物异质结中轨道混合作用的理解。
2023-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Tuning independently Fermi energy and spin splitting in Rashba systems: Ternary surface alloys on Ag(111)
通过详细的第一性原理计算,我们发现无序三元表面合金(BiPbSb)/Ag(111)中的费米能和Rashba分裂可以通过选择Bi和Pb的浓度独立地调节。这一发现可以用三种基本机制来解释,即吸附原子的弛豫、原子自旋轨道耦合的强度和能带填充。通过绘制完整浓度范围内表面态的Rashba特征,即分裂和Rashba能量,以及费米能量。我们的研究结果表明,研究实验效果依赖于Rashba自旋轨道耦合依赖于自旋轨道分裂和带填充。
2010-05-07 cond-mat.mtrl-sci
First-principles theory of giant Rashba-like spin-splitting in bulk ferroelectrics
最近在某些体铁电体中观察到了大的类Rashba自旋劈裂。与相对论Rashba效应相反,电子带的手征自旋织构和大的自旋劈裂强烈地依赖于带的性质和原子的自旋轨道耦合。我们确定,这可以追溯到所谓的轨道Rashba效应,也在批量。这导致了对带的轨道组成的额外依赖,这对于完整的效应图像至关重要。对GeTe铁电体的第一性原理计算结果验证了模型的关键预测。
2018-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Giant Collective Spin-Orbit Field in a Quantum Well: Fine Structure of Spin Plasmons
我们利用磁场的非弹性光散射研究量子阱中的子带间自旋等离子体。我们证明了存在一个巨大的集体自旋轨道(SO)场,分裂成一个三重态的自旋等离子体光谱。这种效应是显著的,因为每个单独的电子将被期望在它自己的动量依赖的SO场中进动,导致D 'yakonov-Perel'退相。相反,多体效应导致SO场在集体水平上的显著组织。宏观自旋矩是由一个统一的集体SO场量子化的,比单独的SO场高五倍。我们提供了一个动力空间制图这一领域。
2013-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit splitting of the conduction band in HgTe quantum wells: role of different mechanisms
本文实验研究了HgTe量子阱中导带的自旋轨道分裂,通过Shubnikov-de Haas振荡测量和四带kP模型自洽计算对比,发现Bychkov-Rashba效应是主导机制,界面反演不对称性贡献较小。
2018-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit splitting of valence and conduction bands in HgTe quantum wells near the Dirac point
实验研究了宽度接近狄拉克点的碲化汞量子阱的导带和价带能谱。同时分析Shubnikov-de Haas振荡和霍尔效应在宽范围的电子和空穴密度给出了令人惊讶的结果:价带的顶部强烈分裂的自旋轨道相互作用,而导带的分裂是不存在的,在实验精度。令人惊讶的是,但是对于具有正常光谱的结构,观察到这样的分裂值的比率,因此对于具有倒置光谱的结构。这些结果与kP计算的结果不一致,kP计算中只考虑了量子阱上的光滑电场。结果表明,考虑到量子阱界面的不对称性内的紧束缚方法给出了合理的协议与实验数据。
2015-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of giant and ideal Rashba-type splitting in ordered alloy monolayers grown on a polar surface
理想的大的Rashba型自旋轨道分裂对于自旋电子器件材料的应用和固体中Majorana费米子的探测都是非常重要的。在这里,我们提出了一种方法来实现巨大的和理想的自旋轨道分裂,通过有序的表面合金化和界面工程相结合,即在绝缘的极性表面上生长合金单层。我们通过第一性原理计算SbBi和PbBi在Al $_2$ O $_3$(0001)上的屈曲六方单层来说明这种独特的策略。这两个系统显示理想的拉什巴型状态与巨大的SO分裂,其特征在于能量偏移超过600 meV和动量偏移超过0.3 $Å^{-1}$,分别。因此,我们的研究指出了一种有效的方法来调整低维材料中的自旋轨道分裂,以吸引直接的实验兴趣。
2020-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Uncovering and tailoring hidden Rashba spin-orbit splitting in centrosymmetric crystals
在具有非中心对称的亚单元(扇区)的中心对称晶体中,隐藏的Rashba和Dresselhaus自旋劈裂(R-2和D-2效应)已经被预测并在实验中观察到,但其微观机制尚不清楚。在这里,我们证明了R-2中的自旋分裂是由特定的对称性(如本例中的非对称性)强制执行的,这确保了相关的自旋波函数在空间上只在两个反转伙伴扇区之一上分离,从而避免补偿。这一发现为传统的Rashba(R-1)效应和R-2效应建立了一个共同的基本来源,这两个效应都起源于局部扇区对称性,而不是R-1本身的全局晶体不对称性。我们进一步证明了R-1效应的有效哈密顿量也适用于R-2效应,但对R-2化合物施加破缺电场产生的自旋分裂模式与对平凡(非R-2)中心对称化合物施加电场产生的自旋分裂模式不同.
2018-12-24 cond-mat.mtrl-sci
Graphene for spintronics: giant Rashba splitting due to hybridization with Au
到目前为止,石墨烯在自旋电子学中主要意味着高性能的自旋电流引线,因为其π电子的固有自旋轨道耦合非常弱。如果大的自旋-轨道耦合可以通过邻近效应产生,该材料也可以形成自旋电子器件的有源元件,例如达斯-达塔自旋场效应晶体管,然而,金属界面通常会损害无质量狄拉克费米子的能带色散。我们的测量结果表明,在石墨烯-Ni界面处的Au嵌入在石墨烯狄拉克锥中产生了高达费米能量的巨大自旋轨道分裂(~100 meV)。光电子能谱学揭示了Au-5d态的杂化是巨大自旋轨道分裂的来源。该系统的从头算模型显示了Rashba分裂色散,其在石墨烯的狄拉克点周围具有分析预测的无带隙能带拓扑结构,并且表明在平衡距离处的尖锐石墨烯-Au界面将仅占~10 meV的自旋轨道分裂。从头计算表明,由于金原子更接近石墨烯,不违反亚晶格对称性的增强。
2012-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Dirac points with giant spin-orbit splitting in the electronic structure of two-dimensional transition-metal carbides
二维(2D)材料,尤其是其中最突出的成员石墨烯,对许多科学领域产生了重大影响。此外,它们已成为研究狄拉克物理学新兴领域内凝聚态物质相对论性质的基础。这引发了对新材料的强烈研究,其中载流子表现为无质量或有质量的狄拉克费米子。在这里,我们从理论上证明了狄拉克电子在一系列二维过渡金属碳化物(称为MXene)中的存在。它们在第一布里渊区有12个圆锥形交叉点,具有巨大的自旋轨道分裂。我们的研究结果表明,2D能带结构的MXene的保护免受外部扰动,甚至在多层相保存。这些结果,加上工程设计这些材料相的特性的广泛可能性,使狄拉克MXenes成为研究和开发基于狄拉克物理学的新技术的潜在候选者。
2015-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Rashba type spin-orbit splitting of quantum well states in ultrathin Pb films
发现Si(111)上超薄Pb膜中形成的量子阱态存在Rashba型自旋轨道分裂。由此产生的动量分裂与半导体异质结构中发现的情况相当。与Au(111)表面态的Rashba分裂相比,分裂不显示覆盖依赖性,并且自旋极化的符号反转。我们解释我们的结果在两个边界的Pb层的竞争效应。
2008-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Role of d orbitals in the Rashba-type spin splitting for noble-metal surfaces
利用第一性原理计算研究了Au(111)和Ag(111)表面Shockley表面态的Rashba型自旋分裂.通过部分开启和关闭自旋-轨道相互作用(SOI),我们发现虽然表面态主要是p轨道态,只有少量的d轨道态,但d沟道SOI决定了分裂和自旋方向,而p沟道SOI的影响很小。即使没有SOI,表面态的小d轨道特性也随晶体动量k线性变化,导致分裂的线性k依赖性,这是Rashba类型的标志。作为一种扰动表面态d轨道性质的方法,我们讨论了电子和空穴掺杂对Au(111)表面的影响。
2012-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Density-functional studies of spin-orbit splitting in graphene on metals
基于密度泛函理论研究了Ni、Au和Ag(111)衬底上石墨烯的自旋轨道分裂。在三种金属上生长的石墨烯被发现具有几个或几十个meV的Rashba分裂。在Au或Ag衬底上获得的强分裂主要归因于石墨烯$p_{z}$态与Au或Ag $d_{z^{2}}$态的有效杂化,而不是如先前提出的电荷转移。我们的工作为石墨烯中金属诱导的Rashba效应提供了理论上的理解。
2010-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit coupling and anisotropy of spin splitting in quantum dots
在横向量子点中,Dresselhaus自旋轨道耦合和Bychkov-Rashba自旋轨道耦合的组合效应等价于一个有效磁场Bso,对于sz =1/2的自旋电子,该磁场具有相反的符号.当外部磁场垂直于平面结构时,与平面内场取向中的自旋分裂相比,场B_so生成电子状态的附加分裂。用共振隧穿谱测量了几种AlGaAs/GaAs量子点的自旋劈裂各向异性,并从自旋轨道耦合的角度分析了各向异性。从各向异性的测量值和符号,我们能够确定占主导地位的自旋轨道耦合机制。
2004-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanical control of spin-orbit splitting in GaAs and InGaAs epilayers
利用时间分辨克尔旋转谱测量了GaAs和InGaAs外延层中自旋分裂能随抽运-探测距离、电压和磁场的变化。样品的应变可以在低温恒温器中使用机械虎钳施加的三点和四点弯曲进行可再现地控制。我们发现,自旋分裂的幅度与所施加的张力和电压线性增加。一个应变漂移扩散模型是用来与测量的自旋轨道分裂的样品中的应变量的大小。
2006-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain effects on the spin-orbit induced band structure splittings in monolayer MoS2 and graphene
采用第一性原理计算,计算了应变对单层MoS 2中价带顶和导带底的自旋轨道诱导分裂以及石墨烯中带隙的影响.这些分裂的各种对称类型的应变的依赖性描述通过一个有效的哈密顿量的方法的基础上的不变量和参数的模型中提取的拟合理论。这些分裂与声学声子变形势或电子-声子耦合矩阵元有关,这些矩阵元进入这些材料中传导的自旋相关散射理论。
2013-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-adiabatic Berry phase for semiconductor heavy holes under the coexistence of Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
本文构建非Abel Berry联络与相位,研究Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用共存下SiGe量子阱重空穴的准简并点如何通过非绝热过程破坏π量子化并导致相位能量分布不连续。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.CE
Electron spin-orbit splitting in InGaAs/InP quantum well studied by means of the weak antilocalization and spin-zero effects in tilted magnetic fields
通过同时测量SdH振荡中的弱反定域效应(WAL)和拍频效应,实验研究了门控InGaAs/InP量子阱结构中塞曼自旋分裂与Rashba自旋轨道项的耦合.塞曼分裂的强度通过倾斜磁场来调节,其中SdH振荡中的自旋零并不总是存在,而是通过倾斜来增强。在倾斜场中,自旋轨道分裂和塞曼分裂不是相加的,并给出了能级的简单表达式。Rashba参数和电子g因子是从倾斜场中自旋零点的位置提取的。从自旋零和弱反定域测量得到的自旋-轨道耦合强度有很好的一致性。
2005-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital-Angular-Momentum Based Origin of Rashba-Type Surface Band Splitting
我们认为,高Z材料表面的局部轨道角动量(OAM)的存在在Rashba型表面带分裂的形成中起着至关重要的作用。布洛赫态中的局部OAM态产生不对称的电荷分布(电偶极子)。表面电场的存在使电偶极子对准并导致手性OAM状态和相关的Rashba型分裂。因此,带分裂起源于电偶极相互作用,而不是从塞曼分裂的原始Rashba图片中提出的。Rashba态的特征自旋手征结构是通过自旋-轨道耦合形成的,因此是手征OAM的次级效应。在外加电场作用下对单个Bi层进行的第一性原理计算的结果验证了新模型的关键预测,包括自旋织构的方向,该方向在Rashba图中被预测为相反的方向。
2011-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Role of linear and cubic terms for the drift-induced Dresselhaus spin-orbit splitting in a two-dimensional electron gas
通过测量面内电场对GaAs/AlGaAs和InGaAs/GaAs(001)量子阱中二维电子气自旋旋进频率的影响,测量了二维电子气的Dresselhaus自旋轨道相互作用(SOI).测量的自旋轨道诱导的自旋分裂是线性的漂移速度,即使在该政权的立方Dresselhaus SOI是重要的。我们所测得的分裂Dresselhaus耦合参数,量子阱限制,费米波数和应变效应。由此,定量地确定耦合参数,包括其符号。
2010-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The manifestation of Fermi level oscillations in the magnetoresistance of HgTe quantum wells with a split spectrum
实验研究了宽度10-18 nm单HgTe量子阱的磁阻SdH与磁子带间振荡,发现低磁场下振荡反节点与最大值相对位置反常,高磁场下发生改变,证实此效应源于磁场中费米能级的振荡。
2024-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit splitting of the Shockley surface state on Cu(111)
我们给出了Cu(111)的角分辨光电子能谱数据。利用聚焦的6eV连续波激光进行光激发,我们获得了高的有效动量分辨率,使得首次探测到Cu(111)表面Shockley表面态的Rashba自旋分裂成为可能。自旋分裂Δ k~0.006 A ^-1的大小令人惊讶地大,超过了Ag(111)表面类似态的预测值,但第一性原理计算重现了这一结果。我们进一步解决了色散中的扭结,我们将其归因于电子-声子耦合。
2013-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant spin-orbit splitting in a HgTe quantum well
我们研究了HgTe/ Hg_{0.3} Cd_{0.7} Te(001)量子阱中Shubnikov-de Haas振荡的拍频模式,其电子密度为2 ~ 3 × 10^{12} cm^{-2}。在磁场为0.9 ~ 6 T时,观察到多达12个拍波节.零磁场自旋轨道分裂能量高达30毫电子伏已直接确定的节点位置,以及从自洽计算朗道水平的交叉点。这些数值超过了朗道能级的热展宽k_BT,与用8 × 8 kp Kane模型计算的Rashba自旋轨道分裂能符合得很好。Shubnikov-de Haas振荡的实验结果也与基于该模型的数值模拟结果吻合得很好。
2004-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit splitting of valence subbands in semiconductor nanostructures
我们提出了14带$\mathbf k \cdot \mathbf p$模型来计算半导体量子阱中价带的自旋轨道分裂。通过在边界条件中加入附加项,将界面处的$Γ_{15}$传导和价态布洛赫函数混合起来,将量子阱界面的对称性降低。结果表明,界面诱导效应对重空穴自旋劈裂的贡献占主导地位。一个简单的解析表达式的接口的贡献。与4 $\times$ 4有效哈密顿模型相比,其中处理$V_z k_z^3$项的问题似乎是不可解的,14带模型自然避免并克服了这个问题。我们的结果与最近的原子计算[J. - W. Luo等人,物理修订信函{\bf 104},066405(2010)]。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing Antialtermagnetism via Orbital-Field-Induced Spin Splitting
RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所新兴物质科学中心)
本文提出利用面内磁场的轨道效应将反交替磁体中隐藏的自旋纹理转化为可观测自旋劈裂,并通过能带求和规则与响应函数识别隐藏磁序参量,无需层分辨率。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zeeman energy and anomalous spin splitting in lateral GaAs quantum dots
研究了具有自旋轨道相互作用的抛物型二维量子点在水平磁场作用下的能级分裂。由自旋-轨道耦合引起的特征是零场能隙的出现以及依赖于电子态和量子点平面中磁场的取向的能量分裂。这些量子点性质可以用来确定Rashba和Dresselhaus的自旋轨道强度
2004-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large spin splitting in the conduction band of transition metal dichalcogenide monolayers
我们研究了过渡金属二硫属化物(TMD)半导体单分子膜如MoS $_2$,MoSe $_2$,WS $_2$和WSe $_2$中由于自旋轨道耦合和缺乏反转对称性而引起的导带自旋分裂.进行了两种类型的计算。首先,密度泛函理论(DFT)计算的基础上,平面波和赝势产生大分裂,3和30毫电子伏之间。其次,我们推导出一个紧束缚模型,允许解决分裂的原子起源。该模型的基组由DFT计算得到的最大定域Wannier轨道提供,并由11个类原子轨道形成,分别对应于过渡金属(W,Mo)和硫属化物(S,Se)原子的5个$d$和3个$p$轨道。在所得到的哈密顿量中,我们可以独立地改变两个原子物种在单位晶胞处的原子自旋轨道耦合常数,这允许分析它们对高对称点处的自旋分裂的贡献。我们发现-与价带相反-两个原子对导带分裂的贡献相当。鉴于这些材料通常是$n-$掺杂,我们的研究结果是重要的TMD自旋电子学的发展。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Light-Induced Even-Wave Spin Splittings in Nonmagnetic Centrosymmetric Systems with Spin-Orbit Coupling
Guangdong Provincial Key Laboratory of Magnetoelectric Physics and Devices, School of Physics, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院)
研究通过圆偏振光诱导偶极波自旋分裂,揭示无磁中心对称系统中自旋分裂的机制,发现其与铁磁体和交替磁体相似,并支持陈绝缘体相的形成。
2026-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Reversed Crystal-Field Splitting and Spin-Orbital Ordering in $α$-Sr$_2$CrO$_4$
通过基于密度泛函理论的低能有效模型的电子结构计算和平均场分析,研究了层状钙钛矿结构$α$-Sr $_2$ CrO $_4$中连续相变的起源.我们发现,尽管CrO $_6$八面体是沿着晶体结构的$c$ -轴伸长的,但Cr离子的非简并$3d_{xy}$轨道的晶场能级的能量低于双简并$3d_{yz}$和$3d_{xz}$轨道的能量,从而产生具有$3d^2$电子构型的系统中的轨道自由度。我们表明,较高(较低)的温度相变是由轨道(自旋)自由度的顺序。
2017-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-Selective Spin Splitting in the Altermagnetic Ti$_2$XX' Monolayers
本文研究单层交替磁体Ti₂XX'的电子特性,发现其价带存在自旋分裂、部分组分费米能级附近导带近自旋简并,源于轨道相关超交换作用,调控费米能级可实现电子态转变,具信息存储应用潜力。
2026-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weak antilocalization and zero-field electron spin splitting in AlGaN/AlN/GaN heterostructures with a polarization induced two-dimensional electron gas
在AlGaN/AlN/GAN二维电子系统中,载流子密度由持续光电导效应控制,利用量子干涉对电导的修正,研究了自旋轨道耦合.所有研究的样品表现出弱的反局域化功能与自旋轨道场约1.8 mT。从弱反定域测量中提取的零场电子自旋分裂能与费米波矢成线性关系,有效线性自旋轨道耦合参数为5.5 × 10 ^{-13} eV·m。从我们的测量中提取的自旋轨道时间在本实验的载流子密度范围内从0.74到8.24 ps变化。
2006-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origin of the relativistic splitting of surface states
以贵金属、Ag 2Bi表面合金和拓扑绝缘体Bi 2Se 3的(111)面为例,分析了Rashba模型内外表面态的自旋轨道分裂.相对论速度的从头算分析证明了Rashba模型根本不适用于实际晶体。分裂被发现主要是由于自旋-轨道诱导的平面内修改的波函数,即其对非相对论哈密顿量的影响。通常的Rashba分裂--由电荷分布不对称性给出--要小一个数量级。
2014-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optimizing spin-orbit splittings in InSb Majorana nanowires
半导体-超导体异质结构是检测Majorana零模和随后利用其奇异的非阿贝尔统计处理量子信息的一个有前途的平台。这种低维半导体的理论建模通常基于唯象有效模型。然而,对它们的能带结构,特别是这些器件中电子的自旋轨道耦合的更微观的理解对于优化它们在量子计算中的应用参数是重要的。在本文中,我们解决这个问题,首先获得一个高度准确的有效的紧束缚模型从头计算在散装。该模型是对称化的,正确地再现了能带结构和波函数特征。然后,它是用来确定Dresselhaus和Rashba自旋轨道分裂引起的有限尺寸效应和外部电场在锌铟锑一维和二维纳米结构的生长参数的函数。这里提出的方法,使可靠的模拟现实的设备,包括那些用来实现奇异的拓扑状态。
2016-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Rashba splitting of 100 meV in Au-intercalated graphene on SiC
Au的嵌入可以在石墨烯中产生巨大的Rashba型自旋轨道分裂,但这尚未在半导体衬底上实现。对于石墨烯/SiC(0001),Au嵌入产生具有不同掺杂的两相。在这里,我们报告了Au嵌入后几乎纯的p型石墨烯相的制备。我们观察到一个100 meV的拉什巴型自旋轨道分裂在0.9 eV的结合能。我们表明,这种巨大的分裂是由于杂化和更有限的能量和动量空间比Au插层石墨烯镍。
2015-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of Rashba and valley-Zeeman splittings in weak localization of spin-orbit coupled graphene
University of Regensburg(雷根斯堡大学)
研究了石墨烯异质结中Rashba和谷-Zeeman分裂对弱局域化的影响,发现谷-Zeeman分裂在无Rashba分裂时不影响弱局域化,但在Rashba耦合情况下改变磁导电性符号,同时谷间散射影响导电性量子修正。
2025-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci