Giant switchable Rashba effect in oxide heterostructures
最基本的现象之一，也是对电子相对论性质的一种提醒，是反转对称破缺的拉什巴自旋分裂。通常这种分裂是一个微小的相对论修正，在实验中很难辨别。界面的铁电体，钛酸钡$_3$，和一个重5 $d$金属与一个大的自旋轨道耦合，Ba（Os，Ir）O $_3$，我们表明，巨大的Rashba自旋分裂确实是可能的，甚至完全可控的外部电场。基于密度泛函理论和微观紧束缚的理解，我们得出结论，电场被放大和存储为铁电Ti-O畸变，通过网络的氧八面体，也引起了大的Os-O畸变。因此，BaTiO $_3$ /BaOsO $_3$异质结构是研究Rashba效应基本原理的理想测试站。它允许有趣的应用，如Datta-Das晶体管在室温下工作。
2015-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of linear and cubic Rashba effect in non-magnetic heterostructure
本文通过第一性原理计算研究 LaAlO3/KTaO3 的两类无缺陷界面，揭示 Type-I 导带中线性与三次 Rashba 效应共存，而 Type-II 仅呈线性 Rashba 劈裂并具有圆偏振光生伏打效应潜力。
2023-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Giant Rashba-type Spin Splitting in PtSe$_2$/MoSe$_2$ Heterostructure
我们报道了二维异质结构PtSe $_2$ /MoSe $_2$中的一个巨大的Rashba型自旋分裂。我们得到了一个大的值的自旋分裂能量110 meV的动量偏移$k_0$ =0.23 <$$^{-1}$周围的$\mathrmΓ$点，所产生的新出现的强界面自旋轨道耦合之间的杂化PtSe $_2$和MoSe $_2$诱导。此外，我们发现，在$Γ$点附近的价带最大值附近的能带色散可以很好地近似的广义Rashba哈密顿量$H(k_{||})=-\frac{\hbar^2 k_{||}^2}{2m}+c k_{||}+α_R \vecσ\cdot(\vec{k}_{||} \times \vec{z})$。结果表明，PtSe $_2$ /MoSe $_2$的广义Rashba常数$η_R=c+α_R$高达1.3 eV $\cdot\textÅ$，且$η_R$可通过双轴应变和外电场进行有效调谐，为自旋场效应晶体管提供了潜在的应用.此外，利用单层MoSe $_2$中$\mathrm{K}/\mathrm{K}'$点的自旋谷物理，我们提出了一种基于PtSe $_2$ /MoSe $_2$异质结的光电谷自旋注入自旋场效应晶体管模型。
2019-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Giant Rashba Splitting and Enhanced Nonlinear Berry-Phase Responses in Sliding-Tunable vdW MXene Heterostructures
Lund University（隆德大学）；LINXS Institute of advanced Neutron and X-ray Science（LINXS先进中子与X射线科学研究所）
研究通过滑动可调的二维MXene异质结构探索强自旋轨道耦合和临近效应工程，发现巨Rashba分裂和增强的非线性Berry相响应，揭示了机械调控对交换-自旋轨道耦合相互作用和能隙的连续调控作用。
2026-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Proximity-induced Rashba spin-orbit interaction in BaMnO$_\text{3}|$KTaO$_\text{3}$ heterostructure for antiferromagnetic spintronics
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育研究所博帕尔分校）
反铁磁自旋电子学面临材料难题，研究设计BaMnO₃|KTaO₃异质结构，利用近邻效应诱导Rashba自旋轨道相互作用，通过密度泛函理论计算，证明该结构中BaMnO₃能带呈现相关特性，为反铁磁自旋电子学研究提供方向。
2026-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of Rashba Effect and Spin-valley Coupling in TiX2 (X= Te, S and Se) based Heterostructures
该研究通过构建TiX₂（X=Te、S、Se）单层异质结，基于轨道杂化分析发现TiSe₂/TiS₂具有显著Rashba劈裂，并利用氟原子吸附增强Rashba效应及Zeeman劈裂，同时Berry曲率证实谷极化，表明其适用于自旋-谷霍尔效应器件。
2022-12-30 cond-mat.mtrl-sci
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
Rashba field in GaN
根据X波段微波共振实验结果，讨论了GaN体GAN和GAN/AlGaN二维电子气中的Rashba场问题。我们指出，在大的差异之间的自旋轨道耦合体材料和异质结构。我们观察到耦合的等离子体回旋共振从二维电子气，但没有自旋共振，与大的零场自旋分裂由于Rashba场在文献中报道的一致。相比之下，GAN有效质量施主的g因子的小的各向异性表明体材料中相当弱的Rashba自旋轨道耦合，不超过400 Gauss，alpha_BIA < 4*10^-13 eVcm。此外，我们观察到一种新的电子自旋共振在GAN，我们归因于表面电子积累层。我们的结论是相当大的Rashba场在GAN/AlGaN异质结构起源于界面的属性。
2010-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Chirality Induced from Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida Interaction at an Interface of a Ferromagnet/Heavy Metal Heterostructure
研究了铁磁体/重金属异质结构中局域磁矩之间的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的微观推导及其性质。首先，我们推导了重金属中电子与Rashba自旋轨道相互作用（SOI）的相互作用。接下来，我们研究了Rashba SOI，晶格常数和化学势的依赖关系的的双折射。我们发现，当Rashba SOI很小时，振荡幅度线性增加，当Rashba SOI与跳跃积分相当时，振荡幅度达到最大值，当Rashba SOI很大时，振荡幅度减小。的符号的变化不仅取决于Rashba SOI的符号，而且还取决于晶格常数和重金属的化学势。所获得的实验结果的影响进行了讨论。
2016-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
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
From trigonal to triclinic: Symmetry-tuned Rashba effects in buckled honeycomb SrHfO$_{3}$-based heterostructures
本研究通过DFT计算与紧束缚模型，发现褶皱蜂窝状SrHfO₃基超晶格的非中心对称P1相存在显著Rashba自旋劈裂，其强度属中等氧化物Rashba材料水平，为氧化物自旋电子器件提供了新的调控平台。
2025-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Tunable Rashba spin-orbit coupling and its interplay with multiorbital effect and magnetic ordering at oxide interfaces
复杂氧化物异质结构如LaAlO 3/SrTiO 3（LAO/STO）界面是探索新兴的多自由度耦合和相关奇异现象的典范平台。在这项研究中，我们揭示了多轨道和磁有序的影响Rashba自旋轨道耦合（SOC）在LAO/STO（001）界面。基于第一性原理计算，我们发现，由于最低t_2g带的多轨道效应，界面绝缘体-金属跃迁可以对导带边缘附近的Rashba自旋分裂进行实质性的调谐.我们进一步揭示了Rashba SOC和内禀磁性之间的竞争，其中Rashba SOC诱导的自旋极化被界面磁性有序抑制。这些结果加深了我们对钙钛矿氧化物界面处复杂的电子和磁性重构的理解，并揭示了全氧化物基自旋电子器件的氧化物异质结构的工程。
2021-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Rashba spin-orbit interaction induced modulation of magnetic anisotropy
在过去的几十年里，Rashba自旋轨道耦合（SOC）已经成功地用于量子氧化物界面处奇异现象的出现。在这些系统中，电荷转移，打破对称性和SOC的综合作用产生有趣的界面磁性和输运性质。在这里，我们提供了一个洞察，以控制和调整的CaMnO 3/CaIrO 3为基础的3d-5d氧化物异质结构的界面现象的电荷转移驱动的Rashba SOC。在这些倾斜的反铁磁异质结构中的异常霍尔效应源于与电子能带结构的拓扑结构的本征贡献，它主要局限于界面。Rashba SOC重构了Berry曲率，并将反常霍尔电导率提高了两个数量级。从各向异性磁阻测量，我们表明，Rashba SOC是有助于定制磁各向异性，磁化易轴旋转从面外方向的面内方向。调谐Rashba SOC和所产生的竞争磁各向异性的能力提供了一种操纵电子能带结构的途径，用于自旋轨道电子学应用中有用的非平凡自旋织构的起源。
2022-05-22 cond-mat.mtrl-sci
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
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
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
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
Dirac-Rashba fermions and quantum valley Hall insulators in graphene-based 2D heterostructures
本研究通过第一性原理和有效低能模型，在石墨烯/TMD异质结构中实现Dirac-Rashba费米子与量子谷霍尔效应，为二维异质结构的新奇物性探索提供基础。
2024-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineering three-dimensional topological insulators in Rashba-type spin-orbit coupled heterostructures
拓扑绝缘体代表一类新的量子相，由不变对称性和自旋轨道耦合定义，保证其表面的金属狄拉克激发。这些状态的发现引发了实现非平凡的激发和新颖的效果，如磁电效应和拓扑马约拉纳激发的希望。在这里，我们发展了一个理论形式主义，表明三维拓扑绝缘体可以通过堆叠的二维费米气体的双层结构与相反的Rashba型自旋轨道耦合相邻层，并与层间量子隧穿人工设计。我们证明，在沿（001）方向生长的双层堆叠，一个非平凡的拓扑相变发生以上的Rashba双层的临界数量。在拓扑阶段，我们发现在$Γ$ -点形成一个单一的自旋极化狄拉克锥。这种方法提供了一种在充分利用原子层沉积方法的设置中设计人造拓扑绝缘体的可访问方式。这种设计原理是可调的，也使我们能够绕过大块晶体几何形状所施加的限制。
2013-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principles Study of Rashba Spin Splitting at Strained SrTiO3(001) Surfaces
利用第一性原理计算研究了压应变SrTiO $_3$（001）超薄膜中的Rashba自旋分裂.由于压缩应变的极化的效果导致具有大的Rashba自旋分裂的2DEG，其中片状载流子密度与异质结构LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$（$\sim10^{14}$ cm $^{-2}$）的数量级相同。一些定域表面态（SS）显示出大于100 meV $\cdot$的巨Rashba系数$α_R$。
2018-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Spintronic Quantum Phase Transition in a $Graphene/Pb_{0.24}Sn_{0.76}Te$ Heterostructure with Giant Rashba Spin-Orbit Coupling
本文通过非局域自旋阀测量与 DFT 计算，揭示石墨烯/Pb0.24Sn0.76Te 异质结构中巨型 Rashba 效应导致的自旋-动量锁定及约 40 K 的 Lifshitz 相变。
2023-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-field driven long-lived spin excitations on a cylindrical surface with spin-orbit interaction
本文从量子动力学方程出发，导出了圆柱表面上二维电子气的自旋-电荷漂移-扩散耦合方程。除了Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用，弹性散射杂质，和一个恒定的电场考虑。从漂移扩散方程的解决方案，一个长寿命的自旋激发被确定为自旋耦合到Rashba项在一个给定的半径的圆柱。电场驱动的弱阻尼自旋波表现在磁化分量中，并且具有非弹道自旋器件应用的潜力。
2008-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Perovskite oxide heterojunction for Rashba-Dresselhaus assisted antiferromagnetic spintronics
实现基于反铁磁自旋电子学新兴原理的技术的一个主要障碍是缺乏合适的材料。在本文中，我们提出了一种设计的极|钙钛矿氧化物的非极性异质结构，其中SrIrO 3的单个晶胞夹在LaAl O 3的薄膜和SrTiO 3的基底之间。在密度泛函理论+ Hubbard U +自旋轨道耦合的框架下，我们的计算揭示了一个二维导电层，在界面处有电子和空穴口袋，表现出强烈的各向异性Rashba-Dresselhaus效应以及非共线反铁磁性，表明实现自旋轨道矩的可能性。各向异性Rashba-Dresselhaus效应的一个有洞察力的物理模型很好地解释了我们的结果，提供了Rashba-Dresselhaus系数的估计并说明了赝自旋方向。我们还观察到Ti 3d空带的邻近诱导的突出Rashba样效应。我们的结果表明，异质结构可能具有反铁磁自旋电子学的基本成分，值得实验验证。
2020-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley polarization, Rashba interaction, and weak altermagnetism in inversion-asymmetric MnPS$_\text{3}|$WS$_\text{2}$ van der Waals heterostructures
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育研究所博帕尔分校）
研究由MnPS$_3$单层和WS$_2$单层形成的vdW异质结构，通过第一性原理计算，发现其界面有丰富相互作用现象，电子结构和能带排列可调，能控制交变磁相和谷分裂，是自旋和谷电子学应用的高可调平台。
2026-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantitative characterization of spin-orbit torques in Pt/Co/Pt /Co/Ta/BTO heterostructure on the magnetization azimuthal angle dependence
深入理解重金属/铁磁体异质结构中的自旋-轨道相互作用对于利用自旋霍尔和Rashba效应开发自旋-轨道矩自旋电子学器件至关重要。虽然SOT有效场对面外磁化角依赖性的研究已经比较广泛，但对面内磁化角依赖性的理解仍然未知。在这里，我们解析地提出了一种方法来计算SOT的有效字段作为在垂直磁各向异性（PMA）结构中使用谐波霍尔技术的面内磁化角的函数。利用推导的公式研究了两种不同的PMA样品，Pt/Co/Pt/Co/Ta/BaTiO_3（BTO）测试样品和Pt/Co/Pt/Co/Ta参考样品。我们的测量结果表明，只有测试样品与BTO帽层的阻尼场表现出面内磁化角的依赖性，而没有角度的依赖性被发现在参考样品。BTO层的存在下，在测试样品中，这引起了在界面处的Rashba效应，归因于作为阻尼场的角度依赖性的源。
2017-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Tunable and Enhanced Rashba Spin-Orbit Coupling in Iridate-Manganite Heterostructures
剪裁自旋轨道相互作用和库仑排斥是观察氧化物界面磁各向异性和拓扑自旋织构等奇异物理现象的关键特征。我们的研究提出了一种新型平台，通过调整LaMnO 3生长条件来设计LaMnO 3/SrIrO 3（3d-5d氧化物）界面的磁性和自旋轨道耦合，通过电荷转移控制晶格位移和自旋相关界面耦合。我们报告了一个可调的和增强的界面诱导的Rashba自旋轨道耦合和Elliot-Yafet自旋弛豫机制在LaMnO 3/SrIrO 3双层的LaMnO 3的底层磁序的变化。我们还观察到增强的自旋轨道耦合强度LaMnO 3/SrIrO 3相比，以前报道的SrIrO 3层。X射线光谱测量揭示了Mn的定量价态及其对电荷转移的影响。此外，我们进行了角度相关的磁阻测量，这表明在SrIrO 3的磁邻近效应的签名，同时反映了LaMnO 3的磁序。因此，我们的工作表明了一种新的路线，工程师的接口诱导Rashba自旋轨道耦合和磁邻近效应在3d-5d氧化物界面，这使得SrIrO 3自旋电子学应用的理想候选人。
2020-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Oxide layer dependent orbital torque efficiency in ferromagnet/Cu/Oxide heterostructures
本研究针对轨道转矩效率的决定机制问题，系统探究不同氧化物下Cu/氧化物界面轨道Rashba-Edelstein效应主导的轨道转矩变化，发现其变化幅度约2倍，且Cu与氧的电子跃迁是关键因素，为界面手性轨道Rashba织构的材料设计提供依据。
2023-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Spin and Orbital Rashba response in ferroelectric polarized PtSe$_2$/MoSe$_2$/LiNbO$_3$ heterostructures
Laboratoire Albert Fert, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay（阿尔贝·福尔特实验室，法国国家科学研究中心，泰雷兹集团，巴黎-萨克雷大学）；Univ. Grenoble Alpes, CEA, Leti（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国替代能源和原子能委员会，微电子与技术研究所）；Univ. Grenoble Alpes, CEA, CNRS, Grenoble INP, IRIG-SPINTEC（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国替代能源和原子能委员会，法国国家科学研究中心，格勒诺布尔理工学院，IRIG自旋技术中心）
研究通过第一性原理模拟量化了PtSe₂/MoSe₂/LiNbO₃界面的Rashba效应，结合轨道自由度扩展了自旋输运理解，并分析了LiNbO₃极化方向对THz发射的影响。
2025-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable spin and orbital polarization in SrTiO3-based heterostructures
本文推导了$\mathrm{LaAlO_3/SrTiO_3}$（LAO/STO）异质结中Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的有效哈密顿量。我们推导出性质的解析表达式，例如，Rashba参数，有效质量，带边能量和轨道占有率，作为材料和可调异质结构参数的函数。虽然线性RSOC在$Γ$点附近占主导地位，但立方RSOC在较高能量的反交叉区域变得显著。我们发现，线性RSOC源于结构反转不对称（SIA），而立方项是由SIA和体积不对称引起的。此外，SOC的强度显示出一个惊人的依赖于可调异质结构参数，如STO的厚度和界面电场，这归因于附近的LAO/STO界面的量子限制效应。线性和立方RSOC的计算值与以前的实验结果一致。
2020-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Higher order contributions to Rashba and Dresselhaus effects
我们已经开发了一种方法来系统地计算的形式的Rashba和Dresselhaus的贡献的异质结的自旋哈密顿量的任意顺序的波矢量k。这是通过使用双群表示来构造具有紧束缚形式主义内的全自旋轨道效应的一般的自旋允许的哈密顿量来实现的。我们计算了自旋电子学中常用的[001]-、[110]-和[111]-生长的锌异质结构（D_{2d}、C_{4v}、C_{2v}、C_{3v}点群对称性）的全区自旋哈密顿量。在将哈密顿量扩展到k的三阶之后，我们能够获得先前未发现的附加项。在考虑自旋-轨道效应的阴阳离子和有效键轨道模型（EBOM）基组下，本方法还提供了块体锌共混物（Td）的矩阵元。
2005-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Three-dimensional bound states of cylindrical quantum heterostructures with position-dependent mass carriers
本文针对位置依赖质量载流子，解析研究五种 von Roos 动能算符排序下圆柱量子异质结构的三维束缚态，并比较开放与封闭边界条件。
2023-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Charge-to-spin conversion in twisted graphene/WSe$_2$ heterostructures
从第一性原理出发，研究了石墨烯/WSe $_2$异质结构中自旋轨道耦合（SOC）邻近效应和电荷-自旋转换（CSC）对扭曲角的依赖性. CSC强烈地依赖于扭转角，旋转霍尔和标准Rashba-Edelstein效率在30°扭转或接近30°扭转时优化。由于扭曲而导致的对称性破坏也引起非常规的拉什巴-埃德尔斯坦效应，其中电生成的非平衡自旋密度具有与所施加的电场共线的自旋。我们进一步讨论了如何载流子掺杂浓度和频带展宽控制费米海和表面自旋响应之间的交叉，这调和了不同CSC现象的看似不同的实验观察。
2022-06-19 cond-mat.mes-hall 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
Scaling law for the Rashba-type spin splitting in quantum well films
利用高分辨率的激光自旋和角度分辨光电子能谱（laser-SARPES），通过对Au（111）衬底上生长的Ag薄膜的观察，首次从实验上测量了量子阱态的Rashba参数随薄膜厚度和量子数的系统变化。用基于密度泛函理论的理论计算很好地再现了数据。最重要的是，我们发现了一个Rashba参数（$α_{\rm R}$）的标度律，即$α_{\rm R}$的大小由界面电荷密度和薄膜与衬底之间的自旋轨道耦合比标度，并且它由一条直线表示，与薄膜厚度和量子数无关。这一新发现不仅对理解量子阱中的Rashba效应至关重要，而且为薄膜生长工程提供了基础，以微调二维异质结构系统中的自旋分裂。
2020-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Longitudinal optical conductivity of graphene in van der Waals heterostructures composed of graphene and transition metal dichalcogenides
本文研究石墨烯/TMDC范德华异质结构中Rashba自旋轨道耦合、扭转角和温度对石墨烯纵向光学电导率的影响，揭示了双峰结构、硫族原子主导的扭转角效应及室温下热-光联合跃迁新能带的形成机制。
2023-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Nature of Interfacial Dzyaloshinskii-Moriya Interactions in Graphene/Co/Pt(111) Multilayer Heterostructures
基于广义Bloch定理的DFT计算表明，对于$n \geq 3$，石墨烯/Co $_n$ /Pt（111）多层异质结构的两个界面上的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（dzyaloshinski-Moriya相互作用）是解耦的.与该系统的磁晶各向异性的属性，在Co层中的堆叠缺陷，不受影响。石墨烯（Gr）的作用是反转真空/Co界面的手性，总体上降低异质结构的手性，然而异质结构的手性由Pt的强自旋轨道耦合（SOC）主导。在倒易空间中的光谱分析表明，Gr/Co和Co/Pt界面上的杂化带具有相同的性质，即具有$d$轨道特征的SOC分裂杂化带.这证明了基于单个能带的双折射模型，如Rashba双折射模型，不足以描述该族Gr-帽$3d/5d$金属异质结构的行为。
2021-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Interface-induced field-like optical spin torque in a ferromagnet/heavy metal heterostructure
利用光学螺旋度调控金属铁磁体的磁化强度是未来光自旋电子器件的研究热点。近年来，在铁磁薄膜中观测到了光学螺旋度对磁化强度的诱导力矩{ \it光学自旋力矩}。然而，铁磁/重金属异质结构中的光学自旋力矩的界面效应迄今尚未得到解决，其被广泛用于通过电学手段有效地控制磁化。在这里，我们研究了铁磁/重金属异质结中的光学自旋力矩矢量，并观察到面内场的光学自旋力矩随着铁磁层厚度的减小而显著增加。用结构反转对称性破缺引起的光学Rashba-Edelstein效应解释了类界面场光学自旋矩。这项工作将有助于有效的光学操纵的薄膜纳米磁体使用光学螺旋。
2021-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous k-dependent spin splitting in wurtzite AlxGa1-xN/GaN heterostructures
我们证实了纤锌矿AlxGa 1-xN/GAN异质结构中的k依赖自旋分裂。Shubnikov-de Haas测量中的反常拍频模式是由Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的干涉引起的。在高k值时，依赖于k的自旋分裂的主要机制是Dresselhaus项，而Dresselhaus项又被纤锌矿带折叠效应的Δ C1-Δ C3耦合所增强。
2006-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-induced ultrafast modulation of Rashba coupling at room temperature in ferroelectric $α$-GeTe(111)
Rashba材料已经成为自旋电子学原型设备中自旋-电荷转换的理想场所。其中，$α$ -GeTe（111）是一种非中心对称的铁电（FE）半导体，其强自旋-轨道相互作用引起巨Rashba耦合。它的室温铁电性最近被证明是一种基于可切换极化的新型高能效非易失性存储器件。目前基于电场的应用，写入和读取过程可以通过使用飞秒（fs）光脉冲来胜过，这需要探索在该时间尺度上对铁电性的可能控制。本文利用时间和角度分辨光电子能谱（tr-ARPES）研究了$α$ -GeTe（111）的电子能带结构的室温瞬态动力学。我们的实验揭示了由表面光电压（SPV）介导的fs时间尺度上的Rashba耦合的超快调制，即对应于晶格畸变增强13%的增加。这为控制$α$ -GeTe（111）和量子异质结构中的FE半导体材料中的FE极化开辟了途径。
2022-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Quantum Hall Effect Measurement of Spin-Orbit Coupling Strengths in Ultraclean Bilayer Graphene/WSe2 Heterostructures
我们研究了双层石墨烯/少层WSe 2异质结器件中邻近诱导的自旋轨道耦合（SOC）。接触模式原子力显微镜（AFM）清洁产生超清洁界面和高迁移率器件。在垂直磁场中，通过测量量子霍尔效应确定了面外Ising和面内Rashba SOC的Landau能级结构.当采用双栅极独立调节电荷密度和位移场时，会出现明显的Landau能级交叉图案，这源于层选择性SOC邻近效应.通过分析朗道能级交叉点和测量的朗道能级间能隙，得到了邻近诱导的SOC能量尺度。Ising SOC为~ 2.2 meV，比石墨烯中的本征SOC高100倍，而其符号与预测SOC依赖于层间扭转角的理论一致。Rashba SOC约为15 meV。最后，我们推断了朗道能级间库仑相互作用对磁场的依赖性。这些超净双层石墨烯/WSe 2异质结构提供了一个高迁移率的系统，有可能实现新的拓扑电子状态和操纵纳米结构中的自旋。
2019-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature- dependence of anomalous Hall conductivity in Rashba-type ferromagnets
Rashba模型的适用性和有用性已通过自旋电子学领域的最新观察得到扩展，例如铁磁（FM）金属和非磁性（NM）金属之间结界面处的自旋轨道扭矩以及垂直异常磁电阻（AMR）异质结构（例如FI/NM或FM/NI（I表示绝缘体））。特别是，垂直AMR效应的观察激发了人们对界面处Rashba型自旋轨道相互作用（SOI）的进一步兴趣。因此，交换分裂（EXS）的Rashba模型被认为不仅是一个有效的物理模型的理解，但也反映了目前的自旋电子器件中的实际双层系统。在本工作中，我们首先研究了Rashba型铁磁体的反常霍尔电导（AHC）的温度依赖性，考虑自旋涨落的影响内的无序局域矩（DLM）计划。我们观察到的最显著的特征是，本征AHC随着温度的升高而增加。这可以从自旋手征的角度来理解，这表明当SOI远小于EXS时，AHC随着EXS的减小而增加。费米表面项的非本征部分也随着温度的升高而增加，并且具有较大的贡献，与本征部分的贡献相当。虽然，这样的行为还没有被实验观察到，我们认为，在这项工作中发现的物理图像可能潜伏在一个反常的霍尔效应在Rashbe型铁磁体。
2017-10-03 cond-mat.mtrl-sci
All-electrical creation and control of giant spin-galvanic effect in 1T-MoTe2/graphene heterostructures at room temperature
通过电场设计新的物质状态并控制其电子和自旋电子学性质的能力是现代信息技术的核心，也是二维材料的范德华（vdW）异质结构的最新进展背后的驱动力。在这里，我们利用邻近诱导的Rashba-Edelstein（REE）效应在VDW异质结构的Weyl半金属候选MoTe 2和CVD石墨烯，在那里出现了前所未有的栅极控制开关的自旋电流效应，由于在室温下的有效的自旋-电荷转换。所测得的自旋电流信号的大小被发现是一个数量级大于其他系统，从而产生一个巨大的稀土元素。自旋电流信号的幅度和符号被示出为强烈调制的栅极电场附近的电荷中性点，这可以理解考虑的Rashba自旋轨道耦合诱导的自旋分裂的自旋织构的传导和价带的异质结构。这些发现打开了利用自旋电子存储器和逻辑技术中的自旋电流效应的门控开关的机会，以及在具有门可调功能的vdW异质结构中实现具有新颖自旋纹理的新物质状态的可能性。
2019-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Large Chiral Orbital Texture and Orbital Edelstein Effect in Co/Al Heterostructure
针对Co/Pt异质结插Al层后扭矩大幅增强的实验现象，通过第一性原理计算揭示Co/Al界面的轨道Rashba效应引发大尺寸手性轨道织构，进而产生强电流诱导扭矩，为实验提供理论支撑并推动轨道输运在轻元素全金属磁性系统的应用。
2024-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Control of current-induced spin-orbit effects in a ferromagnetic heterostructure by electric field
我们研究了静电门对铁磁/重金属异质结中电流感生现象的影响。我们利用外差检测和对称性分析相对于磁场的方向分离电场贡献的磁各向异性，电流感应类场转矩，和阻尼转矩。电场效应的分析使我们能够估计Rashba和自旋霍尔贡献的电流感应现象。静电门可以提供对自旋轨道现象的洞察，并使自旋电子器件中的新功能成为可能。
2015-03-12 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
Rashba-like spin-orbit interaction and spin texture at the KTaO$_\text{3}$ (001) surface from DFT calculations
氧化物异质结构中的类Rashba自旋轨道相互作用在氧化物自旋电子学和自旋轨道电子学中是一个非常受欢迎的特征。KTaO $_3$（KTO）是可用于该目的的最佳衬底之一，这是由于其强的自旋-轨道相互作用和沿（001）方向交替的$+1|-1$带电层。采用密度泛函理论（DFT）中的第一性原理计算，并提出了一个可能的静电模型的电荷转移到KTO板的表面，我们全面分析Rashba的帮助下的三维能带色散，等能轮廓，和投影自旋纹理$-$所有直接从我们的DFT结果$-$在薄绝缘板和导电厚板的KTO自旋轨道相互作用。我们的研究结果揭示了合理强的线性Rashba相互作用，没有签名的Dresselhaus或高阶Rashba相互作用在这里考虑的系统。这里提出的严格的分析可能是至关重要的氧化物自旋电子学的未来发展。
2022-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inhomogeneous micro-strain in cylindrical semiconductor heterostructures and its influence on the adiabatic motion of electrons
分析了（In，Ga）As/（Al，Ga）As量子阱结构微管的层厚涨落及其对应变状态的影响。在这些结构中，建立了弯曲的高迁移率二维电子气（HM 2DEG）。原子力显微镜，X射线散射，和空间分辨阴极发光光谱研究的层厚度波动发生在两个不同的横向长度尺度。在0.01~ $μ$ m的较短尺度上，我们从原子力显微照片和X射线衍射曲线中卫星峰的加宽中发现了一个很小的均方粗糙度值，为0.1~nm。然而，在约1.0~ $μ$ m的较长长度尺度上，外延生长期间的台阶聚束导致高达2~nm的层厚度不均匀性。由此产生的微管中的应变的波动导致化学势的局部变化，这也导致载流子密度的波动。这导致在弯曲的HM 2DEG中的Shubnikov-de-Haas振荡的相位抵消和单电子散射时间的减少，同时结构中的电子迁移率保持高。估计的载流子密度的波动同意以及在量子阱的自由电子跃迁的阴极射线发光光谱中测量的能量波动。
2019-07-23 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
Optical manipulation of the Rashba effect in germanium quantum wells
利用偏振和时间分辨光致发光研究了镶嵌在p-i-n二极管中的Ge/Si $_{0.15}$ Ge $_{0.85}$多量子阱中的Rashba效应。在$^2$范围内，通过增加泵浦功率，除了量子限制斯塔克效应引起的较大红移外，还使直接跃迁的圆偏振度提高了3倍。这种显着的变化反映了一个有效的调制的自旋人口，并进一步支持了专门调查的间接间隙过渡。这项研究展示了一种可行的策略，通过非接触式光激发工程自旋轨道哈密顿量，并开辟了基于IV族异质结构的量子器件中自旋的电光操纵的方式。
2022-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Rashba spin splitting in strained KTaO3 ultrathin films for circular photogalvanic currents
本文通过第一性原理计算发现，对KTaO3超薄膜施加双轴压应变（接近-5%）可实现高达140 meV的巨Rashba自旋劈裂，并在覆盖层或衬底存在时保持，可用于产生自旋极化环光电流，推动自旋电子学与光电子学应用。
2020-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conserved Spin Quantity in Strained Hole Systems with Rashba and Dresselhaus Spin-Orbit Coupling
本文导出了应变锌掺杂半导体异质结构中（001）受限准二维空穴气的有效哈密顿量，其中包含Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合。在沿$\left\langle110\right\rangle$轴的单轴应变的存在下，我们发现在费米等值线附近的最低价的子带中的一个保守的自旋量。与以前的作品相比，这个数量满足现实的要求的Luttinger参数。对于更严格的条件下，我们甚至发现了一个保守的自旋量消失的应变，限制在附近的费米面。
2016-05-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
