Finite-temperature conductance of weakly interacting quantum wires with Rashba spin-orbit coupling
我们计算了在磁场和Rashba自旋轨道耦合作用下，干净的、弱相互作用的一维量子线的有限温度电导。对于塞曼能隙中心附近的化学势（$μ= 0$），两粒子散射导致有限温度下量子化电导的主要偏离。另一方面，对于$|μ| > 0$，三粒子散射过程变得更加相关。这些偏差是强非线性单粒子光谱的结果，因此无法使用Luttinger液体理论。我们讨论了这些预测的可观测性在当前的实验中的InSb纳米线和“螺旋液体”，在低温下自发订购的核自旋产生一个有效的Rashba耦合。
2014-01-06 cond-mat.mes-hall
Giant tunable Rashba spin splitting in two-dimensional BiSb monolayer and BiSb/AlN heterostructures
寻找新型的二维巨型Rashba半导体是即将到来的纳米自旋电子学技术发展的关键一步。使用第一性原理计算，我们研究了一个稳定的二维晶体相的铋锑具有屈曲蜂窝晶格几何形状，这是尚未探索。声子、室温分子动力学和弹性常数的计算验证了单分子膜在0~K和室温下的动力学和力学稳定性。计算的电子能带结构揭示了直接带隙半导体性质的BiSb单层的存在下，高度流动的二维电子气（2DEG）费米能级附近。自旋轨道耦合（SOC）的引入产生了费米能级附近的巨大的Rashba自旋分裂的2DEG。计算得到的Rashba能量和分裂常数分别为13 meV和2.3 eV。Rashba分裂的强度是已知的最大的2D Rashba半导体之一。我们证明了Rashba自旋分裂的强度可以通过在BiSb单层上施加面内双轴应变来显着调整。巨大的Rashba自旋分裂与大的电子带隙（1.6 eV）的存在下，使这个系统的光电子应用的特殊兴趣。此外，我们还研究了界面晶格失配为1.3%的BiSb/AlN异质结的电子性质。我们的研究结果表明，BiSb单层和异质结构系统可以潜在地用于开发高效的自旋场效应晶体管，光电子学和纳米自旋电子学器件。因此，对二维BiSb系统的全面研究可以扩大未来自旋电子学技术的可能应用范围。
2017-01-22 cond-mat.mes-hall
Anisotropic universal conductance fluctuations in disordered quantum wires with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interaction and applied in-plane magnetic field
研究了在二维无序电子气中实现的窄量子线在k-线性Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用（SOI）和外加面内磁场作用下的输运性质.在以前工作的基础上[Scheid等人，PRL 101，266401（2008）]，我们发现除了电导之外，普遍电导波动还具有相对于磁场方向的各向异性。这种各向异性可以解释唯一的对称性所表现出的哈密顿量以及相对强度的Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用，因此可以用来检测这个比例从纯电气测量。
2009-03-21 cond-mat.mes-hall
Theoretical models of Rashba spin splitting in asymmetric SrTiO3-based heterostructures
二维（2D）半导体系统中的Rashba自旋分裂通常以${\bf k} \cdot {\bf p}$ Luttinger-Kohn方法计算，其中由于不对称性而导致的自旋分裂自然地从体能带结构出现。近年来，已经发现了几类新的2D系统，其中电子相关性被认为具有重要作用。在这些相关系统中，导致Rashba分裂的不对称性的影响通常被唯象地处理。我们比较这两种方法的情况下，二维电子系统的SrTiO $_3$基异质结构，并发现这两种模型产生根本不同的行为，特别是相关的磁输运的布里渊区的区域。我们的研究结果表明，在实验数据的定量解释中确定正确的方法的重要性，并且可能与相关材料中的一系列2D系统相关。
2017-04-03 cond-mat.mes-hall
Interplay of Rashba spin orbit coupling and disorder in the conductance properties of a four terminal junction device
本文报道了在二维Rashba自旋轨道耦合（RSOC）存在下无序四端器件的量子输运的理论研究。具体而言，我们计算的行为的纵向（电荷）电导，自旋霍尔电导和自旋霍尔电导波动的无序和Rashba自旋轨道相互作用的强度的函数，使用Landauer Buttiker形式主义通过格林函数技术。我们的数值计算表明，这两个电导减少无序。在较小的值的RSOC参数，纵向和自旋霍尔电导增加，而两者消失在强RSOC限制。自旋电流是更剧烈的无序和RSOC比其电荷对应物的影响。自旋霍尔电导涨落的值并不具有普遍性，它既取决于无序度，也取决于RSOC的强度。因此，自旋霍尔电导涨落与纵向电导涨落相比具有明显的特征。进一步的一个参数标度理论进行了研究，以评估过渡到金属政权的文献中所声称的，我们发现没有确认的RSOC诱导的金属状态的出现。
2015-12-24 cond-mat.mes-hall
Emergence of radial Rashba spin-orbit fields in twisted van der Waals heterostructures
本文通过第一性原理证明，在扭曲范德华同质双层和异质多层结构中Rashba自旋轨道耦合可呈径向，且能通过电场调控其从径向到切向的转变，为设计自旋-电荷转换和控制超导性提供了新途径。
2024-02-19 cond-mat.mes-hall
Large Bychkov-Rashba spin-orbit coupling in high-mobility GaN/AlGaN heterostructures
我们提出了一个密度可调和高迁移率的二维电子气限制在宽带隙GaN/AlGaN系统的低温磁导率测量。我们观察到明显的反本地化的低场电导率的最小值，表明存在较强的自旋轨道耦合。密度相关的测量表明，耦合主要是由于Bychkov-Rashba机制。此外，我们已经推导出一个封闭形式的表达式的磁导率，使我们能够提取可靠的传输参数为我们的设备。Rashba自旋轨道耦合常数为$α_{so}$ $\sim$ 6 $\times$ 10 $^{-13}$ eVm，导带自旋轨道分裂能为$Δ_{so}$ $\sim$ 0.3meV（n $_e$ = 1 $\times10^{16}$ m $^{-2}$）.
2006-05-08 cond-mat.mes-hall
Rashba Effect and Raman Spectra of Tl$_2$O/PtS$_2$ Heterostructure
通过Rashba自旋轨道效应实现电荷-自旋转换的可能性为纳米自旋电子学的发展提供了刺激性的机会。本文采用第一性原理计算方法研究了Tl $_2$ O/PtS $_2$异质结构的电子和自旋电子学性质，并通过正声子频率证实了其动力学稳定性.每晶胞约0.38 eV的出乎意料的高结合能描绘了Tl $_2$ O和PtS $_2$之间的强层间相互作用。有趣的是，我们发现了T1 $_2$ O的价带中的Rashba自旋劈裂（具有大的$α_R$值），其来源于PtS $_2$引起的界面自旋轨道效应。利用电子局域化函数和原子轨道投影研究了范德华束缚对轨道重排的影响，详细解释了费米能级附近的电子色散.此外，我们还解释了T1 $_2$ O/PtS $_2$异质结在动量空间中的能带结构排列，而在实空间中的能带结构分离.由于二维Tl $_2$ O仍有待实验证实，我们首次计算了原始Tl $_2$ O和Tl $_2$ O/PtS $_2$ O异质结构的拉曼光谱，并讨论了原子振动模式对应的峰位。这些发现提供了一个有前途的途径，探索自旋物理的潜在自旋电子学应用通过二维异质结构。
2020-12-22 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent electron transport in a Rashba quantum wire with rough edges
从理论上研究了具有粗糙边缘的Rashba量子线中自旋相关的电子输运。采用自旋分辨格点格林函数方法计算了电荷电导和自旋电导随电子能量或线长的变化。对于单根无序Rashba线，发现边缘无序破坏了电荷电导量子化。然而，可以产生非零的自旋电导，其幅度可以通过线的长度，这归因于破碎的结构对称性和自旋相关的量子干涉引起的粗糙边界的操纵。对于一个大的无序Rashba线系综，平均电荷电导单调下降，然而，平均自旋电导增加到一个最大值，然后下降，随着线长的增加。进一步的研究表明，通过在金属丝上施加垂直的磁场，可以消除粗糙边缘对电荷电导和自旋电导的影响。此外，当电子能量位于每对子带的两个阈值之间时，可以实现非常大的自旋电导。这些结果不仅有助于进一步理解Rashba低维系统的输运性质，而且对自旋电子学器件的应用提供了一定的理论指导。
2012-03-25 cond-mat.mes-hall
Tunable Electronic Properties and Large Rashba Splittings Found in Few-Layer Bi$_2$Se$_3$/PtSe$_2$ Van der Waals Heterostructures
我们使用第一性原理计算表明，范德华（vdW）异质结构组成的几层Bi $_2$ Se $_3$和PtSe $_2$表现出电子和自旋电子学性能，可以通过改变组成层。最值得注意的是，我们揭示了Rashba型自旋分裂（具有大的$α_{\rm R}$参数）的导带和价带共存，分别来自少层Bi $_2$ Se $_3$和PtSe $_2$，这已被证实的自旋织构图。我们讨论了反转对称性破缺，轨道杂化和自旋轨道耦合的变化在改变费米能级附近的电子色散的作用。由于低温生长机制可用于两种材料，我们相信，少层Bi $_2$ Se $_3$ /PtSe $_2$ vdW异质结是可行的实验实现，提供了巨大的潜力，为电子和自旋电子学的应用。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall
Pinning of Andreev bound states to zero energy in two-dimensional superconductor-semiconductor Rashba heterostructures
我们考虑一个二维电子气与Rashba自旋轨道相互作用（SOI）部分覆盖的s波超导体，其中未覆盖的区域保持正常，但暴露于一个有效的塞曼场垂直于平面。我们发现解析和数值Andreev束缚态（ABS）形成在正常区域，并表明，由于SOI和通过调整系统的参数深入到拓扑平凡的阶段，可以达到一个政权的最低ABS的能量成为钉扎接近零的塞曼场的函数。这种ABS的能量被示出为在塞曼场中的逆幂律衰减。我们还考虑了一个超导体半导体异质结构的超导涡旋在中心和强SOI的存在下，并再次发现ABS，可以得到钉扎接近零能量的非拓扑阶段。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall
Large unidirectional spin Hall and Rashba-Edelstein magnetoresistance in topological insulator/magnetic insulator heterostructures
由于其独特的对称性，单向自旋霍尔和Rashba-Edelstein磁阻（USRMR）是非常重要的基本和实际的利益，特别是在读取磁化状态的两端自旋轨道转矩开关存储器和逻辑器件的上下文中。最近的研究表明，拓扑绝缘体可以提高USRMR幅度。然而，迄今为止在此上下文中研究的拓扑绝缘体器件配置，即铁磁金属/拓扑绝缘体双层和磁性掺杂的拓扑绝缘体，分别受到金属层的电流分流和低居里温度的影响。在这里，我们报告了一种新的材料类别-磁性绝缘体/拓扑绝缘体双层异质结构中的大USRMR。这样的结构表现出USRMR是大约一个数量级大于迄今为止在全金属Ta/Co双层中报道的最高值。我们还演示了电流诱导的磁化切换辅助的奥斯特场，和电读出的USRMR，作为一个原型存储器设备。
2018-06-24 cond-mat.mes-hall
Rashba interaction and local magnetic moments in a graphene-Boron Nitride heterostructure by intercalation with Au
我们插入一个范德华异质结构的石墨烯和六方氮化硼与金，通过封装，并表明，在界面处的金是二维的。电流退火后的电荷转移表明Au的重新分布，并诱导石墨烯能带结构的分裂。在平面内的磁场的效果证实，分裂是由于自旋分裂和自旋极化是在平面内，Rashba相互作用的特征与幅度约25 meV。与本征界面电场的存在相一致，我们表明，分裂可以通过在双栅样品中施加位移场来增强。在磁场< 1 T时，观察到高达75%的巨负磁电阻和场致反常霍尔效应。这些表明，杂化金具有磁矩，并表明接近形成集体磁相。这些影响在接近室温时仍然存在。
2016-07-23 cond-mat.mes-hall
Evidence for spin swapping from modulation of transverse resistance in magnetic heterostructures with Rashba interface
Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Universidad del Pais Vasco UPV/EHU（巴斯克地区大学）；Center for Emergent Matter Science, RIKEN（理化学研究所新兴物质科学中心）
研究具有特定 Rashba 界面的磁性异质结构在面外磁场下横向响应，通过检测 Cu/Bi2O3 和 Ag/Bi2O3 界面横向电阻的相反贡献，推测出转换自旋电流的自旋交换现象及相关自旋流特性。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall
Tunneling conductance in two-dimensional junctions between a normal metal and a ferromagnetic Rashba metal
研究了铁磁Rashba金属（FRM）中的电荷输运，其中Rashba型自旋轨道耦合（RSOC）和交换耦合共存。它具有非平凡的金属态，即，正常Rashba金属（NRM）、异常Rashba金属（ARM）和Rashba环金属（RRM），并且它们通过利用施加的栅极电压调谐费米能级来操纵。通过在FRM上施加栅极电压（Vg）来改变费米能级，从理论上研究了正常金属/ FRM结的隧穿电导（G）。我们发现了一个广泛的变化，在Vg依赖G，这取决于金属状态。在NRM中，G的Vg依赖性与传统的二维系统相同。然而，在ARM中，G的Vg依赖性类似于用于大（小）RSOC的常规一（二）维系统中的Vg依赖性。此外，在由大RSOC产生的RRM中，$G$的Vg依赖性类似于一维系统中的Vg依赖性。此外，这些反常性质源于RSOC的自旋动量锁定，而不是ARM和RRM中的态密度，因为大的RSOC和交换耦合。
2018-02-21 cond-mat.mes-hall
Rashba spin orbit interaction in a quantum wire superlattice
本文研究了具有Rashba自旋轨道相互作用的二维电子气中纵向周期势对抛物量子线的影响。对于一个无限的线超晶格，我们发现，通过直接对角化，由于Rashba自旋轨道相互作用的能隙从通常的布拉格平面移动。有趣的是，我们的研究结果表明，带隙的能量位置可以通过Rashba自旋轨道相互作用的强度来控制。我们还计算了通过一个有限长度的周期性电位通过非平衡格林函数方法结合Landauer形式主义的电荷电导。我们发现，以及对应的无限线超晶格的能隙的电导下降。从无限导线的能量色散，我们推导出一个方程的电导下降的位置作为一个函数的（门可控）费米能量的Rashba自旋轨道耦合强度。我们建议可以通过电荷电导测量来提取Rashba自旋轨道相互作用的强度。
2011-11-07 cond-mat.mes-hall
Quantized conductance in a CVD-grown nanoribbon with hidden Rashba effect
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究通过CVD生长的Bi₂O₂Se纳米带观察到量子导电性及隐藏Rashba效应，揭示了高磁场下的自旋简并和尺寸量子化相互作用。
2025-07-07 cond-mat.mes-hall
The Effect of Ramsauer Type Transmission Resonances on the Conductance Modulation of Spin Interferometers
利用平均场方法研究了基于Rashba自旋轨道耦合效应的栅控半导体自旋干涉仪的电导调制。电导调制被发现主要是由于Ramsauer型传输共振，而不是在典型的结构中的Rashba效应。这是因为在干涉仪的接触处由于接触材料和半导体之间的大势垒和有效质量失配而产生显著的反射。因此，除非特别注意消除这些反射，否则任何观察到的自旋干涉仪的电导调制都可能起源于拉姆绍尔共振（与自旋无关），而不是拉什巴效应。
2003-01-06 cond-mat.mes-hall
Trivial Andreev band mimicking topological bulk gap reopening in the non-local conductance of long Rashba nanowires
研究一维 Rashba 纳米线中平庸 Andreev 能带在非局域电导中产生类似拓扑体能隙重开特征，该特征与局域零偏压峰同时出现可模仿“拓扑能隙协议”，提供了拓扑平庸的最小基准测试模型。
2022-11-14 cond-mat.mes-hall
Gate-Tunable Reversible Rashba-Edelstein Effect in a Few-Layer Graphene/2H-TaS2 Heterostructure at Room Temperature
我们报道了室温下在几层石墨烯/2 H-TaS 2异质结构中观察到的电流诱导自旋极化，即Rashba-Edelstein效应（REE），及其Onsager互易现象，即自旋电流效应（SGE）.自旋敏感的电测量揭示了完整的自旋极化反转所施加的栅极电压。所观察到的栅极可调电荷-自旋转换由2 H-TaS 2和石墨烯之间的理想功函数失配来解释，这允许强界面诱导的Bychkov-Rashba相互作用，自旋隙达到70 meV，同时保持光谱的狄拉克性质在电子和空穴扇区之间完好无损。非平衡自旋极化矢量的可逆发电和控制，以前没有观察到在一个超导材料，是优雅的表现出新兴的2D狄拉克费米子具有强大的自旋螺旋结构。我们的实验结果，支持第一性原理相对论电子结构和输运计算，展示了一条路线，设计低功耗的自旋逻辑电路的分层材料。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall
Hartree-Fock ground state of the two-dimensional electron gas with Rashba spin-orbit interaction
我们研究了在考虑Rashba自旋轨道相互作用的半导体异质结构中二维电子气的均匀Hartree-Fock基态。我们确定了两个竞争的量子相：铁磁的一个部分自旋极化在垂直方向和顺磁的一个面内自旋。我们提出了一个相图的Rashba的库仑相互作用和电子密度的相对强度。我们比较我们的理论描述与现有的实验结果在GaAs-AlGaAs异质结。
2008-07-08 cond-mat.mes-hall
Zero-conductance resonances and spin-filtering effects in ring conductors subject to Rashba coupling
本文研究了Rashba自旋轨道耦合和隧道势垒对一维导电Aharonov-Bohm（AB）环对称耦合到两个引线上的零磁阻共振的影响。在散射矩阵方法中推导了相应的单电子问题的传输函数，并在复能量平面中进行了分析，重点讨论了隧道势垒强度对传输（反）共振的零极点结构特性的作用。实电导零点的提升与Aharonov-Casher（AC）环和AB环的自旋反转对称性和时间反转对称性的破缺以及隧道势垒存在下的旋转对称性破缺有关。我们表明，通过隧道势垒强度可以控制传输电子的极化方向，并讨论了一种新的自旋过滤设计在一维环可调自旋轨道相互作用。
2006-12-21 cond-mat.mes-hall
Direct band gap and strong Rashba effect in van der Waals heterostructures of InSe and Sb single layers
通过堆叠不同类型的二维材料形成的范德华异质结构由于诸如层间激子等新的物理性质而引起越来越多的关注。最近合成的原子薄硒化铟（InSe）和锑（Sb）分别表现出有趣的电子特性，如高电子迁移率在前者和高空穴迁移率在后者。在这项工作中，我们提出了第一性原理研究的稳定性和电子性质的双层异质结构组成的InSe和Sb单层。计算的电子能带结构揭示了InSe/Sb异质结构的直接带隙半导体性质，与堆叠模式无关。在考虑自旋轨道耦合的情况下，我们发现在导带底部存在一个较大的Rashba自旋劈裂，这是由于异质结中原子的自旋轨道耦合引起的对称性破缺。Rashba自旋分裂的强度可以通过施加面内双轴应变或面外电场来调节。由于InSe/Sb双层异质结构具有较大的Rashba自旋分裂和合适的禁带宽度，使其成为自旋场效应晶体管和光电子器件的理想材料。
2021-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant Spin Hall Conductance in Two-Dimensional Electron Systems with Rashba Interaction in a Perpendicular Magnetic Field
研究了具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子系统在垂直磁场中的输运性质。自旋轨道耦合与塞曼分裂竞争，在一定的磁场下在不同的朗道能级之间引入额外的简并。这种简并，如果发生在费米能级，将产生共振自旋霍尔电导，其高度在低温下发散为1/T，其重量在低温下发散为$-\ln T$。霍尔电导不受Rashba耦合的影响。
2004-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Rashba diamond in an Aharonov-Casher ring
对弹道式二维电子气（2DEG）环形导体在偏压作用下Rashba自旋轨道相互作用（SOI）引起的自旋干涉进行了理论研究。我们计算的散射矩阵和微分电导与铅环结耦合作为一个可调参数。由于穿过环的电子波的干涉，由偏置电压和SOI调制的差分电导呈现菱形图案，因此称为\ti{Rashba diamond}。该特征提供了操纵相位干涉的补充自由度。
2011-11-04 cond-mat.mes-hall
Emergent bright excitons with Rashba spin-orbit coupling in atomic monolayers
本研究通过低能有效哈密顿量和Bethe-Salpeter方程，预测原子单层中Rashba自旋轨道耦合可导致1s与2p混合的涌现亮激子，而三角翘曲影响可忽略，为实验提供指导。
2024-01-25 cond-mat.mes-hall
Large interfacial Rashba interaction and giant spin-orbit torques in atomically thin metallic heterostructures
自旋-轨道相互作用将电荷流转化为自旋流的能力，通常在重金属薄膜的本体中，在过去十年中一直是自旋电子学的标志。在这项研究中，我们展示了轻金属元素界面的插入如何深刻地影响自旋轨道扭矩的性质和它的效率方面的阻尼类（$H_{\text{DL}}$）和类场（$H_{\text{FL}}$）的有效字段在100 Co铁磁体。实际上，当在Pt |Co| Al中插入1.4 nm薄Al层时，我们测量到出乎意料的大的$H_{\text{FL}}$ / $H_{\text{DL}}$比（$\sim$ 2.5| Pt与包括Cu而不是Al的类似堆叠相比。从我们的模型中，这些结果强烈地证明了Co处存在大的Rashba相互作用|Al界面产生巨大的$H_{\text{FL}}$，这是金属界面所不期望的。通过证明电流诱导的磁化反转显示开关的临界电流显著降低，进一步验证了从界面起源的这种增强的扭矩的发生。
2022-06-24 cond-mat.mes-hall
Enhancement of spin mixing conductance in La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_{3}$/LaNiO$_{3}$/SrRuO$_{3}$ heterostructures
我们研究了由La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$（LSMO），LaNiO $_3$（LNO）和SrRuO $_3$（SRO）组成的磁性氧化物三层结构中的自旋泵浦和有效自旋混合电导。的异质结构作为一个模型系统的有效自旋混合电导在不同的接口估计。结果表明，在LSMO和SRO之间引入LNO中间层后，由于LSMO/LNO界面比LSMO/SRO界面更有利，总的有效自旋混合电导增加.尽管如此，由于LNO中$λ_\text{LNO}\approx$的自旋扩散长度为3.3 nm，进入SRO的自旋电流不会减少。该值是SRO的两倍。我们的研究结果表明，使用氧化物界面来调整异质结构中的有效自旋混合电导，并通过实施复杂的氧化物，将新的功能带入自旋电子学的潜力。
2019-09-27 cond-mat.mes-hall
Longitudinal and spin-Hall conductance of a two-dimensional Rashba system with arbitrary disorder
我们计算了具有Rashba-Dresselhaus自旋轨道相互作用的四引线桥的纵向电导和自旋霍尔电导。数值计算结果都在Landauer-Buttiker形式主义和Kubo公式的直接评价。微观哈密顿量是在紧束缚近似下得到的最近邻跳跃积分$t$，Rashba自旋轨道耦合$V_R$，Dresselhaus自旋轨道耦合$V_D$和安德森一样，在现场的无序能量强度$W$。我们再次确认，低于临界无序阈值，自旋霍尔效应是存在的。此外，我们研究了费米能量，Rashba/Dresselhaus系数比，和系统的大小对两个电导率的影响。
2005-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Hall Effect in Two-Dimensional Electron Systems with Rashba Spin-Orbit Coupling and Disorder
利用四端Landauer-Büttiker公式和格林函数方法，数值计算了具有Rashba自旋轨道耦合和无序的二维结系统的自旋霍尔电导.我们发现自旋霍尔电导可以远大于或小于普适值$e/8π$，这取决于SO耦合的大小，电子费米能和无序强度。自旋霍尔电导不随样品尺寸的增加而消失，在很宽的无序强度范围内。数值计算表明，当无序强度小于某一临界值时，非零的SO耦合可以引起电子离域，非零的自旋霍尔效应主要出现在金属区.
2005-01-08 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Optical Control of Rashba Interactions in a TMDC Heterostructure
本文通过理论计算与时间分辨克尔旋转测量，揭示了MoSe2/MoS2异质结构中Rashba效应诱导的谷内自旋弛豫机制，并发现其在50 K以上成为主导通道，为超快自旋操控提供了新途径。
2024-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Graphene p-n junctions with nonuniform Rashba spin-orbit coupling
从理论上研究了具有Rashba自旋轨道耦合的石墨烯基pn结的线性电导。一个平方势阶用来模拟结，而耦合是根据凯恩-梅勒模型（C.L. Kane和E.J. Mele，Phys.Rev.Lett. 95，226801（2005））。主要目的是描述的电子输运的路口Rashba参数是不均匀的。当石墨烯被原子层不对称地覆盖时，或者当Rashba耦合强烈依赖于电场时，可以出现这种不均匀性。结果表明，电导显着修改所考虑的不均匀性，这是最清楚地表现为在一定的电位阶跃高度的异常最小值。
2012-06-27 cond-mat.mes-hall
Current-driven spin orbit field in LaAlO3/SrTiO3 heterostructures
我们在LaAlO_3/SrTiO_3（LAO/STO）准二维电子气（2DEG）系统中发现了电流可调的Rashba自旋轨道相互作用.各向异性磁阻（AMR）测量用于检测和理解电流感应的Rashba场。有效Rashba场与电流成比例，并且对于200 uA的直流电流观察到2.35 T的值。结果表明，LAO/STO异质结构可以被认为是基于自旋轨道力矩的磁化翻转。
2014-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantised conductance of one-dimensional strongly-correlated electrons in an oxide heterostructure
氧化物异质结构是研究和创造新型功能纳米结构的通用平台。我们成功地在MgZnO/ZnO异质结构上利用量子点接触开发了一维量子线器件，并观察到了弹道电子输运，电导以2 e ^{2}/h为单位量化。使用直流偏置和面内场测量，我们发现，g因子增强到6.8左右，超过三倍的值在散装氧化锌。我们发现，有效质量m^{*}随着电子密度的降低而增加，这是由于强的电子-电子相互作用。在这个强相互作用的1D系统中，我们研究的功能匹配的0.7电导异常的第五子带。本文表明，高迁移率氧化物异质结构，如这可以提供良好的替代传统的III-V族半导体在自旋电子学和量子计算，因为他们没有不可避免的从核自旋退相。这为量子位的开发铺平了道路，量子位受益于未掺杂异质结构的低缺陷以及硅中可实现的长自旋寿命。
2019-03-08 cond-mat.mes-hall
Rashba plasmon polaritons in semiconductor heterostructures
我们提出了一个在介质、金属和非对称量子阱之间的界面结构中表面等离子体激元-极化激元放大的概念。由于Rashba自旋-轨道相互作用，导带电子色散关系的最小值相对于空穴在$Γ$ -点的色散关系的最大值发生了移动.当电子和空穴的色散关系极值之间的能量和动量间隔与等离子体激元的色散关系相匹配时，间接辐射跃迁可以放大等离子体激元;由于选择规则，漏模的激发被禁止。计算了间接辐射跃迁的效率，并分析了结构的设计。
2013-03-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Random Rashba spin-orbit coupling at the quantum spin Hall edge
我们研究了具有随机Rashba自旋轨道耦合的一维螺旋系统。利用重整化群方法，我们导出了一组一致的控制后向散射过程重要控制参数的流动方程。由此，我们证明了无序诱导的两粒子后向散射的存在，甚至可以是非局域的空间。这种分析使我们能够推导出低温下电导的标度形式。我们发现，两个粒子的背散射由于随机自旋-轨道耦合不同于一个单一的Rashba杂质的电导与温度和相关性的背散射算子的缩放。
2014-07-09 cond-mat.mes-hall
Evidence of Crystal-Field-Mediated Anisotropic Orbital Rashba Effect in Epitaxial Ru/FM Heterostructure
Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences（中国科学院半导体研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Beihang University（北京航空航天大学）
研究针对轨道Rashba纹理控制难题，在Ru/铁磁异质结构中证实晶体场介导的各向异性轨道Rashba效应，明确界面晶体场相干性对轨道力矩的关键作用，为轨道力矩调控提供新途径。
2026-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Transport of Dirac fermions in graphene with a spatially varying Rashba spin-orbit coupling
我们从理论上研究电子输运通过一个区域与非均匀Rashba自旋轨道（RSO）耦合放置在两个正常的区域之间的单层石墨烯。非均匀RSO区域的特征在于其边界内的RSO强度线性变化，而中心区域的RSO强度恒定。我们计算的传输矩阵的方法内的传输特性。结果表明，电导振荡的幅度减小，同时电导的幅度增加，增加边界厚度。我们还研究了Fano因子如何通过RSO区域的边界厚度进行修正。
2016-01-20 cond-mat.mes-hall
All-electrical detection of the relative strength of Rashba and Dresselhaus spin-orbit interaction in quantum wires
我们提出了一种方法来确定Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的相对强度从运输测量，而不需要拟合参数。为此，我们利用电导各向异性在窄量子线相对于平面内磁场，量子线和晶体取向的方向。我们支持我们的建议，量子线的电导的数值计算的基础上的Landauer形式主义，显示了该方法的适用性，以广泛的参数。
2009-01-21 cond-mat.mes-hall
Strong electron-hole symmetric Rashba spin-orbit coupling in graphene/monolayer transition metal dichalcogenide heterostructures
尽管石墨烯具有极弱的固有自旋轨道耦合（SOC），但已显示石墨烯通过与剥离的过渡金属二硫属化物（TMD）的邻近耦合而获得相当大的SOC。在这里，我们展示了强烈的诱导Rashba SOC的石墨烯是接近耦合到一个单层TMD膜，二硫化钼或WSe 2，生长通过化学气相沉积具有显着不同的费米能级位置。石墨烯/TMD异质结构是利用六方氮化硼，作为一个平面模板，以促进密切接触，因此，强烈的界面之间的相互作用，如证明的TMD光致发光的淬灭的拾取转移技术制造。我们观察到强烈的诱导石墨烯SOC，表现在一个明显的弱反本地化（WAL）的石墨烯磁导效应。从WAL分析中提取的自旋弛豫速率随动量散射时间线性变化，并且与载流子类型无关。这表明一个占主导地位的Dyakonov-Perel自旋弛豫机制所引起的诱导Rashba SOC。我们的分析产生的Rashba SOC的能量约1.5 meV的石墨烯/WSe 2和约0.9 meV的石墨烯/MoS 2，分别。诱导Rashba SOC的近电子-空穴对称性质提供了可能的潜在SOC机制的线索。
2017-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Four-Step Evolution of Spin-Hall Conductance: Tight-Binding Electrons with Rashba Coupling in a Magnetic Field
在磁场中，紧束缚晶格电子与Rashba自旋轨道耦合（SOC）表现出一种有趣的磁输运性质。使用助焊剂强度$ϕ={2π/N}$（$N$是整数）和塞曼分裂固定，当增加Rashba SOC $λ$时，自旋霍尔和电荷霍尔电导（SHC和CHC）经历了四步演化：SHC在$λ_{c}$的三个临界点处出现与尺寸相关的共振和跳跃，在$λ_{c1}$和$λ_{c3}$处改变符号;而CHC在$-Ne^2/h$、$+2Ne^2/h$和$-Ne^2/h$作用下表现出三次量子跃迁。这种四步演化也反映在圆柱系统边缘态的拓扑特征和自旋极化上，并且对弱无序具有鲁棒性。
2007-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nature of Spin Hall Effect in a finite Ballistic Two-Dimensional System with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interaction
数值研究了具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的有限弹道二维系统的自旋霍尔效应。我们发现自旋霍尔电导对横向测量位置、器件的形状和尺寸以及自旋-轨道相互作用的强度非常敏感。自旋霍尔电导不仅幅度可以改变，而且符号也可以改变。自旋霍尔效应的这种非普适行为本质上不同于电荷霍尔效应的非普适行为，在电荷霍尔效应中，霍尔电压几乎不随横向测量位置而变化，并且是磁场强度的单调函数。自旋霍尔电导的这些令人惊讶的行为归因于自旋霍尔系统的本征态在横向上扩展并且不形成边缘态。
2006-05-31 cond-mat.mes-hall
Quantifying the spin mixing conductance of EuO/W heterostructures by spin Hall magnetoresistance experiments
自旋霍尔磁电阻（SMR）允许通过磁输运实验研究磁性有序绝缘体与正常金属的异质结构中的磁性织构。本文报道了在原位制备的具有磁性和化学定义良好的界面的铁磁EuO/W薄膜双层膜中观察到的SMR。我们利用角度依赖和场依赖的磁输运测量作为温度的函数的磁阻效应的特征。应用所建立的SMR模型，我们推导并量化了复自旋混合界面电导的实部和虚部。我们发现虚部比实部大一个数量级。两者都随着温度的升高而降低。这种减少与铁磁体中的热波动一致。
2021-03-03 cond-mat.mes-hall
Electric field and Strain-induced Band-gap Engineering and Manipulation of the Rashba Spin Splitting in Janus van der Waals Heterostructures
Janus过渡金属二硫属化物（J-TMDs）及其范德华异质结构（vdW HSs）中的成分和结构不对称性诱导了内在的Rashba自旋分裂。利用第一性原理计算，研究了三种不同的AB叠层Mo $XY$ /W $XY$（$X$，$Y$ = S，Se，Te; $X\neq Y$）结构的Janus异质结在$Y-Y$界面上的带隙和Rashba参数的变化.我们考虑了外电场和面内双轴应变对本征电场强度的调节作用，从而导致带隙和Rashba自旋分裂的显著改变.特别是，它被发现，正的外加电场和压缩面内双轴应变可以导致一个显着的增加在$Γ$ -点附近的价带的Rashba自旋分裂。此外，我们的\textit{ab-initio}密度泛函理论（DFT）计算揭示了在这些异质结构中存在的II型带对齐，这仍然是强大的正外场和双轴应变。这些建议工程的电子，光学和自旋性质的J-TMD范德华异质结的自旋电子学和光电器件持有巨大的希望的新方法。详细的$\mathbf{k\cdot p}$模型分析已经进行了调查附近的$Γ$和布里渊区的K点的电子和自旋性质。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Backscattering in helical edge states from a magnetic impurity and Rashba disorder
量子自旋霍尔绝缘体的螺旋边缘状态的传输实验的特点是由一个弱的温度依赖的平均自由程的几微米和可重复的电导振荡，挑战提出的理论解释。我们考虑一个模型，其中边缘电子经历空间随机Rashba自旋轨道耦合，并耦合到自旋S >= 1/2的磁性杂质。在有限偏置稳态下，当S > 1/2时，我们发现了一个与温度相关的杂质感生电阻，这与实验结果一致。由于后向散射是弹性的，不同散射体之间的干涉可能解释电导波动。
2016-02-06 cond-mat.mes-hall
Ballistic transport and spin dependent anomalous quantum tunnelling in Rashba-Zeeman and bilayer graphene hybrid structures
本文研究了外加偏压下双层石墨烯（BLG）与两个Rashba-Zeeman（RZ）引线连接的自旋相关的弹道输运和反常量子隧穿。我们研究了传输和电导的建议系统使用散射矩阵形式主义和Landauer-Buttiker公式，考虑一组实验可行的参数下的双三角形的障碍。我们发现，传输特性是显着不同的向上和向下自旋入射电子取决于磁化强度。此外，发现上下自旋电子的传输是依赖于磁化方向的。通过调节偏置能量和磁化强度以及选择具有合适的Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的材料，可以实现最大的隧穿和电导。我们系统的这一惊人特性可用于制造自旋过滤器等设备。我们发现，我们的系统的Fano因子是0.4强磁化条件下，而在低磁化条件下，它降低到0.3。此外，我们还注意到，透射率和电导对Rashba-Zeeman效应有很大的依赖性.因此，考虑到合适的RZ材料，可以调谐和控制电子的隧穿。
2022-09-23 cond-mat.mes-hall
Conductance modulation in spin field-efect transistors under finite bias voltages
研究了自旋场效应晶体管在有限偏压下的电导调制。结果表明，当在自旋场效应晶体管的两端之间施加有限的偏置电压时，在器件的半导体沟道中注入的自旋极化电子的自旋进动状态将不仅取决于栅电压控制的Rashba自旋轨道耦合，而且还取决于偏置电压，因此，由于Rashba自旋-轨道耦合而引起的器件中的电导调制也可能敏感地取决于偏置电压。
2004-03-08 cond-mat.mes-hall
Quantized zero bias conductance plateau in semiconductor-superconductor heterostructures without non-Abelian Majorana zero modes
我们发现，部分分离的Andreev束缚态（ps-ABS），由重叠的马约拉纳束缚态（MBS）出现在量子点超导体异质结对，产生强大的零偏压电导平台线端电荷隧穿实验。这些平台在实验控制参数的大范围内保持在$2e^2/h$量化。在最近的实验报告中观察到的强大的$2e^2/h$量化的电导平台在本地电荷隧穿实验，我们进行了大量的数值计算，明确表明，这种量化的电导平台，这是通过改变控制参数，如隧道势垒高度，超级栅极电位，和所施加的磁场，可以出现作为结果的存在的PS-ABS。由于ps-ABS可以形成，而一般在拓扑平凡的制度，即使在没有障碍，我们的研究结果表明，一个强大的量化电导高原的观察并不代表足够的证据来证明存在非阿贝尔拓扑保护马约拉纳零模式本地化在电线的两端。
2018-04-09 cond-mat.mes-hall
Tunable interfacial Rashba spin-orbit coupling in asymmetric Al$_x$In$_{1-x}$Sb/InSb/CdTe quantum well heterostructures
本研究通过调控Al$_x$In$_{1-x}$Sb/InSb/CdTe量子阱异质结构的Al组分，实现了Rashba自旋轨道耦合的可调谐，获得了最优性能参数，并证实了DP自旋弛豫机制，为自旋电子器件提供了新平台。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge-to-Spin Conversion by the Rashba-Edelstein Effect in 2D van der Waals Heterostructures up to Room Temperature
过渡金属二硫属化物（TMD）与石墨烯的接近性在石墨烯中压印了丰富的自旋织构，并通过诱导自旋轨道耦合（SOC）来补充其高质量的电荷/自旋输运。Rashba和valley-Zeeman SOC是Rashba-Edelstein效应（REE）和自旋霍尔效应（SHE）等电荷-自旋转换机制的起源。在这项工作中，我们实验证明了第一次电荷到自旋转换由于稀土元素在单层WS 2-石墨烯范德华异质结构。我们测量了室温下的电流诱导自旋极化，并通过门电场对其进行控制。我们的稀土元素和逆效应（IREE）的观察是伴随着SHE，我们区分斜磁场下的自旋旋进分辨。这些测量也允许量化的效率的电荷到自旋转换的两个效果。这些发现清楚地表明石墨烯中诱导的Rashba和valley-Zeeman SOC导致在不使用铁磁电极的情况下产生自旋累积和自旋电流。这些实现对于自旋电子学应用具有相当大的意义，为二维材料中的全电自旋产生和操纵提供了可访问的路线。
2019-05-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Large Rashba Spin-Orbit Coupling and High-Temperature Quantum Anomalous Hall Effect in Re-Intercalated Graphene/CrI$_3$ Heterostructure
本文通过理论计算证明Re插层石墨烯/CrI₃异质结可诱导大Rashba自旋轨道耦合并打开能隙，实现高温量子反常霍尔效应，为石墨烯基低功耗电子器件应用奠定基础。
2022-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crossover of Ising- to Rashba-Type Superconductivity in Epitaxial Bi2Se3/Monolayer NbSe2 Heterostructures
一个拓扑绝缘体（TI）与一个s波超导体的接口已经被预测拥有一种不寻常的超导形式，称为拓扑超导（TSC）。分子束外延（MBE）是大规模制备TI/超导体异质结的主要方法。虽然已经实现了在s波超导体上生长外延TI膜，但合成原子级薄的TI/超导体异质结构仍然是一个突出的挑战，这对于工程TSC相至关重要。在这里，我们使用分子束外延生长Bi 2Se 3薄膜的单层NbSe 2上的控制厚度，并进行原位角分辨光电子能谱和异位磁输运测量这些Bi 2Se 3/单层NbSe 2异质结。我们发现，在Bi_2Se_3/单层NbSe_2异质结构中，Rashba型体量子阱带和自旋非简并表面态的出现与超导电性的面内上临界磁场的显著抑制相一致.这是从伊辛到拉什巴型超导配对的交叉的签名，通过改变Bi 2Se 3膜厚度引起的。我们的工作开辟了一条新的途径，探索一个强大的TSC相在TI/Ising超导体异质结构。
2022-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Half-quantized anomalous Hall conductance in topological insulator/ferromagnet van der Waals heterostructures
Linnaeus University（林奈大学）；Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University（北欧原子理论中心，皇家理工学院和斯德哥尔摩大学）；University of Connecticut（康涅狄格大学）；University of Texas at El Paso（德克萨斯大学埃尔帕索分校）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
研究通过第一性原理和紧束缚模型探讨了铁磁层与拓扑绝缘体异质结中磁化诱导的能隙、侧壁态性质及Hall导电性，揭示了实现精确半量子化面临的挑战及其对量子反常Hall效应和拓扑磁电效应的影响。
2026-04-12 cond-mat.mes-hall
Artificial oxide heterostructures with non-trivial topology
在寻求具有大带隙的拓扑绝缘体的过程中，具有Rashba自旋轨道相互作用的异质结构开始发挥作用。具有重离子的过渡金属氧化物在这方面特别令人感兴趣。我们讨论了堆叠氧化物Rashba层的设计原则。假设两个界面上都有二维电子气（2DEG）的单层作为构建块，当2DEG之间存在负耦合时，存在二维拓扑绝缘相。当堆叠多个构建块时，根据内部和层间耦合强度以及构建块的数量，人工创建二维或三维拓扑绝缘体。我们表明，三维拓扑绝缘体的反射对称性的保护，因此可以被归类为拓扑晶体绝缘体。为了将拓扑态从体态中分离出来，层内耦合项的动量必须是二次的。它描述了这样一个二次耦合可能是如何实现的层内考虑屈曲。因此，屈曲使堆叠Rashba系统的想法非常接近在[111]取向的钙钛矿氧化物中实现屈曲蜂窝晶格的替代方法。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall
