Orbitally induced string formation in the spin-orbital polarons
我们研究了莫特绝缘体$_3$的(a,b)平面中掺杂的单空穴的光谱函数,其中反铁磁(AF)自旋序为S=1,并伴随着交替轨道(AO)序的活动$\{d_{yz},d_{zx}\}$轨道.从相应的t-J模型出发,利用自旋-轨道超交换和有效三格点跳跃项,导出了极化子哈密顿量,并证明了空穴同时耦合到AF/AO相、磁振子和轨道的集体激发.接下来,我们使用自洽玻恩近似解决这个极化子问题,并找到一个稳定的准粒子解-自旋轨道极化子。我们表明,自旋轨道极化子类似于轨道极化子中发现的$e_g$系统,例如在K $_2$ CuF $_4$或(在某种程度上)在LaMnO $_3$,和孔可以被视为限制在一个字符串的潜力。然而,自旋也发挥了至关重要的作用,在形成这个极化子-我们解释轨道自由度:(i)限制自旋动力学作用于孔作为经典伊辛自旋,和(ii)产生弦势,这是联合自旋轨道字符。最后,我们讨论的影响,这里提出的结果上的理解轻掺杂立方钒酸盐的相图。
2009-05-14 cond-mat.str-el
Pressure-induced melting of the orbital polaron lattice in La1-xSrxMnO3
本文报道了压力对轻掺杂锰氧化物$\mathrm{La_{1-x}Sr_xMnO_{3}}$中轨道极化子晶格的影响,其中$x\sim 1/8$。用Pr取代$\mathrm{(La_{1-y}Pr_y)_{7/8}Sr_{1/8}MnO_{3}}$中的La,研究了轨道极化子晶格对$negative$化学压的依赖性.此外,我们还研究了它在$\mathrm{(La_{0.9}Pr_{0.1})_{7/8}Sr_{1/8}MnO_{3}}$中的静水压力依赖性。我们的结果强烈地表明,跳跃的$t$显着有助于轨道极化子晶格的稳定和轨道极化子是铁磁对象,得到稳定的本地双交换过程。短程轨道关联分析和硬X射线、比热和热膨胀数据对Grueneisen标度的验证进一步证实了我们的结论。
2006-03-07 cond-mat.str-el
Spin/Orbital Pattern-Dependent Polaron Absorption in Nd(1-x)Sr(x)MnO3
研究了Nd(1-x)Sr(x)MnO 3(x= 0.40,0.50,0.55和0.65)单晶的光学性质。在自旋/轨道无序状态下,它们的电导率谱看起来非常相似,中红外吸收峰的强度与x(1-x)成正比,与极化子图像一致。随着温度的降低,Nd(1-x)Sr(x)MnO 3样品进入不同的自旋/轨道有序态,其光学响应有很大的不同。这些光学响应可以用自旋/轨道有序模式相关的极化子跳跃来解释。
2002-03-09 cond-mat.str-el
Magnetic properties of spin-orbital polarons in lightly doped cobaltates
本文对Na_xCoO_2在小空穴浓度(0.7 < x < 1)下的自旋轨道极化子模型进行了数值处理。我们演示了极化子如何解释这种层状化合物的特殊磁性:它们解释了大的磁化率;它们的内部自由度导致负居里-外斯温度和铁磁层内相互作用,从而解决了这些观察之间令人困惑的矛盾。我们对极化子内部自由度引起的激发的动量和能量位置进行了具体的预测,并讨论了它们对自旋波阻尼的影响。
2006-05-12 cond-mat.str-el
Orbital polaron lattice formation in lightly doped La1-xSrxMnO3
通过在La_(7/8)Sr_(1/8)MnO_3上Mn K边的共振X射线散射,我们发现在该化合物的金属-绝缘体转变处存在一个轨道极化子晶格(OPL).这种轨道重排一致地解释了在低温下铁磁和绝缘性质的意外共存,平行于MnO 2平面的晶格结构的四倍,以及观察到的极化和方位角依赖性。OPL是强烈的轨道-空穴相互作用的明显表现,这对庞磁电阻效应和掺杂锰氧化物起着至关重要的作用。
2005-08-05 cond-mat.str-el
Two Anderson impurities in a 2D host with Rashba spin-orbit interaction
本文用修正的微扰理论研究了具有附加Rashba自旋轨道相互作用的二维双杂质Anderson模型。我们构造的杂质格林函数精确地再现了前四个谱矩。我们讨论了偶/奇近藤峰的高度和宽度作为杂质间距离和Rashba能量$E_R$(Rashba自旋轨道相互作用的强度)的函数。对于小的杂质分离的近藤温度显示出非单调依赖于$E_R$是不同的,在偶数和奇数通道。我们预测Kondo温度与$E_R$几乎只有线性关系,而不是与$E_R$呈指数关系
2012-10-09 cond-mat.str-el
Spin-orbital polarons in electron doped copper oxides
目前的工作表明,形成自旋轨道极化子的电子掺杂的氧化铜,出现由于掺杂诱导的极化的CuO $_2$平面中的氧轨道。这种极化子的概念与以前的解释有根本的不同。自旋-轨道极化子的新颖之处,最好用电子自陷在由氧轨道极化产生的一维通道中来描述。一维通道沿单元CuO $_2$正方形格片的对角线形成具有两种可能取向的细长细丝。随着掺杂电子密度的增加,形成多个细丝。这些可以凝结成单一的渗滤沉淀相。或者,细丝可以垂直交叉以产生互连的导电准一维网。在低电子掺杂下,反铁磁态和极化子网共存。随着掺杂的增加,细丝的网络修改和变换AFM相关性,导致一系列量子相变-这影响正常和超导状态的属性。
2017-11-11 cond-mat.str-el
The Kondo Temperature of a Two-dimensional Electron Gas with Rashba Spin-orbit Coupling
利用Hirsch-Fye量子蒙特卡罗方法研究了具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子气中的单磁杂质问题。我们计算了自旋轨道耦合,哈伯德相互作用,和化学势的各种值的自旋磁化率。通过拟合自旋磁化率的普适曲线,估算了不同参数下的近藤温度。我们发现,当化学势接近导带边缘时,近藤温度几乎是Rashba自旋轨道能量的线性函数。当化学势远离带边时,近藤温度与自旋轨道耦合无关。这些结果表明,对于该系统中的单杂质问题,改变近藤温度的最重要原因是带边附近态密度的发散,而这种发散是由Rashba自旋轨道耦合引起的.
2015-03-05 cond-mat.str-el
Spectroscopic Properties of Polarons in Strongly Correlated Systems by Exact Diagrammatic Monte Carlo Method
本文介绍了最近的进展,了解的基态和激发态的电子-声子耦合系统获得的新方法的图解Monte Carlo和随机优化,使近似自由计算松原格林函数在虚时间和执行无偏解析延拓的实频率。在t-J模型中,我们对Frohlich极化子、Rashba-Pekar激子-极化子、赝Jahn-Teller极化子、激子以及与声子空穴相互作用的强关联系统的基态性质、Lehmann谱函数和电导率进行了精确的数值计算.
2007-04-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Interacting chains of orbital polarons in "Colossal" magnetoresistive La1-xSrxMnO3 revealed by spin and lattice dynamics
巨磁阻效应的起源至今仍未得到解释。在这项工作中,我们重新审视的自旋动力学的赝立方La 1-xSrxMnO 3沿Mn-O-Mn键方向在四个x掺杂值(x < 0.5)和不同的温度,并报告了一个新的晶格动力学研究在x 0 =0.2,代表的最佳掺杂CMR。我们提出了一个解释的自旋动力学的轨道极化子。这张照片是由一个离散的磁能谱Enmag(q)的内部激发的“轨道极化子”定义的Mn 3+邻居周围的Mn 4+中心与一个洞的观察特征的支持。由于其跳跃,空穴动态地混合了其周围Mn 3+位置的所有可能的轨道构型与简并能量。Enmag值表示声子激发的轨道简并的提升。数n随极化子的空间维度D而变化,q范围决定其大小。在x=0.125和x=0.3时,光谱分别显示了通过交换耦合的2D极化子和3D“自由”极化子,在所有键方向上的尺寸l= 1.67 a < 2a。在x 0 =0.2时,自旋和晶格动力学为尺寸l=2a的轨道极化子链提供了证据,其周期性分布超过~ 3a,相互作用能~ 3 meV。在T < Tc时,电荷与纵向声学声子一起沿着链传播,增强了它们的铁磁特性。非金属基体中金属链和铁磁链之间的相分离可能对CMR至关重要。
2019-02-22 cond-mat.str-el
The Kondo effect in the presence of the Rashba spin-orbit interaction
我们研究了在Rashba自旋轨道相互作用的存在下与二维电子气杂交的磁性杂质的近藤屏蔽的温度标度。这个问题被映射到一个有效的单带杂质模型与杂交功能具有反平方根发散在底部的频带。我们研究了这种分歧对近藤屏蔽的影响。该问题的数值求解没有进一步的近似使用数值重整化群技术。我们发现,Rashba相互作用导致一个小的变化的近藤温度(增加或减少),这取决于杂质参数的值。
2011-10-20 cond-mat.str-el
Orbital polarons versus itinerant e_g electrons in doped manganites
本文研究了掺杂锰氧化物中强关联电子的有效一维t-J轨道模型。半填充时的铁磁自旋序由与J对应的轨道超交换支持,它使x^2-y^2和3z^2-r^2轨道交替排列的轨道序稳定下来。在掺杂系统中,它与t的动能竞争。当单个空穴被掺杂到半满链中时,它的运动受到阻碍,并形成定域轨道极化子。随着掺杂量的增加,要么产生分离的极化子,要么产生富空穴区和贫空穴区的相分离,最终使轨道极化,并产生一个3z^2-r^2轨道被占据的it金属相。这种交叉,在零温度下的精确对角化研究,证明了关联函数的行为和光谱性质,表明与伊辛超交换的轨道链是更经典的,从而从根本上不同于一维自旋t-J模型。在有限温度下,我们推导并研究了一个有效的一维轨道模型,使用精确对角化与经典的蒙特卡罗自旋相关。在半填充时,反铁磁和铁磁自旋序之间存在竞争,在低空穴掺杂时,反铁磁相互作用产生局域极化子。最后,我们澄清,Jahn-Teller交变势稳定的轨道顺序与交错的轨道,诱导铁磁自旋顺序和增强的本地化功能的激发光谱。这些研究结果的影响,巨磁阻锰氧化物进行了讨论。
2005-01-10 cond-mat.str-el
Light Induced Quantum Anomalous Hall Effect in Cubic Rashba Spin-Orbit Coupled Systems
本文基于Floquet框架研究圆偏振光驱动的立方Rashba自旋轨道耦合二维电子系统的拓扑相变,揭示不同自旋轨道耦合项的作用,为光控拓扑相实现提供实验可行路径。
2025-11-19 cond-mat.str-el
Spin, Orbital, and Spin-Orbital Polarons in Transition Metal Oxides
我简要概述了三种不同的过渡金属氧化物中极化子的形成:(i)当空穴被添加到La $_2$ CuO $_4$中的反铁磁(AF)有序平面时的自旋极化子,(ii)当空穴被添加到LaMnO $_3$中的交替轨道(AO)有序平面时的轨道极化子,当在LaVO $_3$中的AF和AO有序平面上添加空穴时,产生自旋轨道极化子。比较上述极化子的不同特征,可以揭示轻掺杂过渡金属氧化物La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$、La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$和La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ VO $_3$实验相图之间的基本差异。
2009-07-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital polarons and ferromagnetic insulators in manganites
我们认为,在轻空穴掺杂的钙钛矿型锰氧化物的空穴(Mn $^{4+}$网站)被最近的邻居Mn $^{3+}$网站,其中所占用的$3d$轨道有其叶指向中心的空穴(Mn $^{4+}$)网站和自旋铁磁耦合到中心自旋包围。这个复合体可以看作是一个轨道-自旋-晶格结合的极化子,伴随着呼吸型(Mn $^{4+}$)和Jahn-Teller型(Mn $^{3+}$)局域晶格畸变。我们目前的计算表明,对于某些掺杂水平,这些轨道极化子可以结晶成一个电荷和轨道有序的铁磁绝缘状态。
2000-11-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetotransport in 2D electron systems with a Rashba spin-orbit interaction
再现了存在Rashba零场自旋分裂的二维电子系统中Shubnikov-de Haas振荡的拍频模式。它示出,考虑到塞曼分裂,节点位置的显式公式很好地描述了实验数据。得到的自旋-轨道相互作用强度与磁场无关,与Rashba模型的基本假设一致。
2006-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pauli metallic ground-state in Hubbard clusters with Rashba spin-orbit coupling
本文研究了具有Rashba自旋轨道耦合的Hubbard元格的相图。我们表明,Rashba耦合的奇特的方式打破了哈伯德模型的自旋旋转对称性,允许在基态的单线态和三线态成分的混合减慢,它改变了莫特过渡和莫特绝缘相的性质。
2018-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum splitter controlled by Rashba spin-orbit interaction
我们提出了介观器件的基础上的Rashba自旋轨道相互作用(SOI),包含一个门控弹道Aharonov-Bohm(AB)环与传入的铅和两个不对称位于传出的铅。由施加到AB环的栅极电压引起的Rashba耦合参数的变化被示出为引起引出引线之间的载流子通量的重新分配和引出电流的自旋极化,从而允许系统表现出量子分裂器和自旋过滤器的性质。
2005-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Rashba-like spin-orbit interaction at oxide heterostructures emerges as a much sought-after feature in the context of oxide spintronics and spin-orbitronics. KTaO$_3$ (KTO) is one of the best substrates available for the purpose, owing to its strong spin-orbit interaction and alternating $+1|-1$ charged layers along the (001) direction. Employing first-principles calculations within density functional theory (DFT) and proposing a possible electrostatic model for charge transfer to the surfaces of KTO slabs, we comprehensively analyze Rashba-like spin-orbit interaction with the help of three-di…
2022-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant Optical Polarization Rotation Induced by Spin-Orbit Coupling in Polarons
我们发现了掺杂铁磁锰氧化物La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3在室温附近的顺磁-铁磁相变中的巨旋磁光响应。与目前的智慧不同,这种响应通常被认为是由电子能带结构基本固定的,我们指出小极化子的存在是这种意外现象的驱动力。我们用迁移率、Jahn-Teller效应和小极化子的自旋轨道耦合的复杂相互作用解释了所观察到的性质。由于磁极化子是许多强相关系统普遍固有的,我们的研究结果提供了一个原始的,一般的途径,产生巨大的gyrotropic响应,可以利用非互易设备,利用光的偏振。
2016-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evanescent states in quantum wires with Rashba spin-orbit coupling
本文讨论了考虑Rashba自旋轨道相互作用的准一维量子线中倏逝态的计算。我们提出了一个计算算法,设计的情况下,纵向和横向运动耦合。文中给出了几种情况下的色散关系,说明了所提出的计算方法的可行性。作为一个实际应用,我们讨论了含有电位阶跃的导线的解。
2007-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
The weak-coupling renormalization group method is an asymptotically exact method to find superconducting instabilities of a lattice model of correlated electrons. Here we extend it to spin-orbit coupled lattice systems and study the emerging superconducting phases of the Rashba-Hubbard model. Since Rashba type spin-orbit coupling breaks inversion symmetry, the arising superconducting phases may be a mixture of spin-singlet and spin-triplet states. We study the two-dimensional square lattice as a paradigm and discuss the symmetry properties of the arising spin-orbit coupled superconducting stat…
2020-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Rashba spin-orbit coupling effects in quasiparticle interference of non-centrosymmetric superconductors
在玻恩近似下,利用T矩阵理论发展了具有Rashba自旋轨道耦合的非中心对称超导体的准粒子干涉理论。我们表明,定性的新效果的QPI图案起源于Rashba自旋轨道耦合:所产生的自旋相干因子导致一个明显的差异的电荷和自旋QPI和诱导自旋各向异性,即使在后者各向同性的磁性杂质散射。特别是一个交叉QPI出现描述自旋振荡模式由于直接相关的Rashba矢量的杂质散射。我们将我们的理论应用于NCS重费米子非常规超导体CePt $_3$ Si的二维模型,并讨论了由于其复合单重态-三重态性质而具有偶然节点线的能隙模型的新QPI特征。
2013-07-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Highly Efficient Induction of Spin Polarization by Circularly-Polarized Electromagnetic Waves in the Rashba Spin-Orbit Systems
理论上证明了在具有Rashba自旋轨道相互作用的二维电子系统中,利用磁电耦合,圆偏振微波或太赫兹光的旋转电场分量可以在几皮秒内诱导电子自旋极化.效率原来是几个数量级大于传统的方法,表明这种技术的未来自旋电子学的高潜力。
2018-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bound state and persistent currents in the presence of torsion and Rashba spin-orbit coupling
我们研究了一个电子在圆柱表面上的模型,它是耦合到扭转场由于沿圆柱轴的位错。我们讨论了这种扭转场对电子能谱的影响,并分析计算了存在Rashba自旋轨道耦合的持续电流。我们还分析了存在Rashba自旋轨道相互作用的束缚态能谱。我们的结果表明,由于位错的扭转场的存在显着修改系统的能谱。计算了该系统中位错诱导的持续自旋流,发现位错介导的自旋流与方位角自旋流之间存在对应关系。
2014-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable Rashba spin-orbit interaction at oxide interfaces
在LaAlO 3/SrTiO 3界面发现的准二维电子气提供了令人兴奋的新功能,如可调超导性,并已被提出作为一个新的纳米电子制造平台。在这里,我们列出了一个新的例子所产生的电子性质的界面破缺的反转对称性,即一个大的Rashba自旋轨道相互作用,其幅度可以调制的应用程序的外部电场。通过磁输运实验,我们探索了系统的自旋轨道耦合的演化。我们发现了一个陡峭的上升Rashba相互作用发生在掺杂水平的量子临界点分离的绝缘和超导基态的系统。
2009-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Protection from Random Rashba Spin-Orbit Backscattering: Ballistic Transport in a Helical Luttinger Liquid
Rashba自旋轨道耦合和势无序的结合诱导了二维拓扑绝缘体边缘态的随机电流算符。我们证明,通过这样的边缘的电荷传输是弹道在任何温度下,有或没有Luttinger液体相互作用。该解决方案利用了一个映射到自旋1/2在一个随时间变化的字段,保留沿一个随机起伏的组件(可积动力学)的投影。我们的结果是准确的,并排除了随机Rashba后向散射作为一个来源的温度依赖性运输,缺乏可积性破坏条款。
2016-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Enhanced Edelstein effect and interdimensional effects in an electron gas with Rashba spin-orbit coupling interface
我们研究了具有二维界面的三维电子气中束缚态和自由态对态密度的贡献。通过在界面中包含吸引势来实现电子到界面的限制。我们的研究动机来自于对异质结构材料的兴趣,这种异质结构材料由于大的Rashba自旋轨道耦合而在表面或界面上表现出Edelstein和逆Edelstein效应。通过修改三维自由电子气体的哈密顿量,使之包含一个具有Rashba自旋轨道耦合的界面和一个吸引势,我们能够解析地计算束缚态和自由态的波函数以及相应的态密度.我们发现,在界面的自旋分裂能带之一有一个上限,导致Edelstein和逆Edelstein效应的增强。
2019-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Far Infrared absorption of non center of mass modes and optical sum rule in a few electron quantum dot with Rashba spin-orbit coupling
量子点中的自旋-轨道相互作用将远红外辐射耦合到非质心激发模式,即使在抛物线约束和偶极子近似下也是如此。吸收峰的强度满足光学求和规则,给出了点内电子总数的直接信息。在圆偏振辐射的情况下,求和规则对由于正交于点平面的电场引起的Rashba自旋轨道耦合的强度不敏感,但对自旋轨道相互作用的其他源不敏感,因此允许区分两者。
2006-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge Dynamics in a Quantum Spin Hall State: Effects from Rashba Spin-Orbit Interaction
我们分析了空间非均匀Rashba自旋轨道(SO)相互作用下量子自旋霍尔态的螺旋边模的动力学。一个随机波动的Rashba SO耦合被发现打开一个散射通道,导致弱屏蔽电子-电子(e-e)相互作用的边缘模式的本地化。周期性调制的SO耦合,与费米动量相称的波数,使边缘绝缘已经在中等强度的电子-电子相互作用。我们讨论的边缘态输运在碲化汞量子阱的实验的影响。
2010-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Metal-insulator transition in a quantum wire driven by a modulated Rashba spin-orbit coupling
我们研究了束缚在量子线中的电子在光滑调制的Rashba自旋轨道耦合作用下的基态性质。当调制的周期变得与带填充相称时,Rashba耦合驱动量子相变到量子绝缘状态。利用玻色化和微扰重整化群方法,我们发现这种状态对电子-电子相互作用是鲁棒的。电荷和自旋激发的间隙与具有共同的相互作用依赖指数的Rashba调制的幅度成比例。估计的预期大小的电荷间隙,使用数据的栅InAs异质结构,表明该效果可以投入实际使用,在未来的自旋晶体管设计。
2009-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
We show that the bound electron pairs (BEPs) emerge in two-dimensional gated Rashba materials owing to the interplay of the pair spin-orbit interaction, produced by the Coulomb fields of interacting electrons, and the peculiarities of the band structure giving rise to a negative reduced mass of the interacting electrons. Our consideration is based on the four-band Bernevig-Hughes-Zhang model with the Rashba spin-orbit interaction created by the charges on the gate. The binding energy of the BEP varies with the gate voltage in a wide range across the entire width of the two-particle energy gap.…
2022-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con