Vertex Corrections on the Anomalous Hall Effect in Spin-polarized Two-dimensional Electron Gases with Rashba Spin-orbit Interaction
研究了具有Rashba型自旋轨道相互作用的自旋极化二维电子气中无序对本征反常霍尔电导的影响。我们发现,AH电导率消失,除非寿命是自旋相关的,类似于自旋霍尔(SH)在非磁性系统的电导率。此外,我们发现,SH电导率不消失的存在下的磁散射。我们表明,SH电导率可以通过改变磁性杂质的量来控制。
2006-04-04 cond-mat.mes-hall
The role of Rashba spin-orbit induced spin textures in the anomalous Josephson effect
该研究通过理论推导与数值验证,揭示了二维Rashba自旋轨道相互作用混合横向子带自旋产生自旋不对称,进而在外磁场下引发约瑟夫森电流反常相移的机制,且相移与磁场、自旋轨道强度均线性相关。
2024-03-08 cond-mat.mes-hall
Anomalous spin-orbit field via Rashba-Edelstein effect at W/Pt interface
用自旋矩铁磁共振方法研究了Ni $_{80}$ Fe $_{20}$(Py)/W/Pt三层膜中的自旋轨道(SO)场,证明了W/Pt界面产生了作用于Py层的额外SO场.这一前所未有的场源于以下三个过程:1)通过Rashba-Edelstein效应在W/Pt界面处的自旋积累,2)W层中的扩散自旋输运,以及3)通过在Py/W界面处的积累而将自旋吸收到Py层中。我们的结果意味着我们可以在远离铁磁体/金属界面处产生额外的SO场,并通过两种不同金属的组合来控制其强度。
2019-10-30 cond-mat.mes-hall
Anomalous and Spin Hall Effects in a Magnetic Tunnel Junction with Rashba Spin-Orbit Coupling
从理论上研究了磁性隧道结中的反常和自旋霍尔效应,在这种结中,外加电压在隧道势垒层中产生Rashba自旋或位耦合。铁磁电极是自旋极化电流的源。隧穿电子由于施加的电场而在势垒内经历自旋-轨道耦合。电荷和自旋霍尔电流的功能内的障碍和电极的磁化之间的角度的位置计算。我们发现电荷和自旋霍尔电流都位于界面附近的势垒内。电流对磁性隧道结的磁性配置的依赖性使得通过电极的磁化的旋转由霍尔电流进行操纵成为可能。
2013-05-15 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
Rashba-coupling modelling for two-dimensional and high-order Rashba Hamiltonian for one-dimensional confined heavy holes
基于标准的k.p(8 × 8)多带哈密顿量,我们推导出了Rashba耦合参数的解析表达式,通过使密度增长,阐明了在准二维(Q2 D)系统中重空穴(hh)的反常行为.我们的建模显着更好地同意与实验结果相比,早期的理论模型,而恢复预期的立方依赖于准动量。对于准一维(Q1 D)hh系统,我们已经正式推导出一个有效的Rashba哈密顿量与两个竞争项的准动量,一个线性项和一个立方预测从适当的近似的Q2 D范围。Rashba耦合参数也表现出良好的性质,并支持最近的核/壳纳米线的实验。此外,他们表现出一个基本的渐近不连续性,在低密度制度的横向限制长度的函数。对于hh,我们提出了封闭的计划,以准确地引用Rashba耦合参数的Q2 D和Q1 D系统,这成为前所未有的孔。
2015-07-01 cond-mat.mes-hall
Optical conductivity of a 2DEG with anisotropic Rashba interaction at the interface of LaAlO$_3$/SrTiO$_3$
研究了在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面上形成的具有各向异性$k$ -立方Rashba自旋轨道相互作用的二维电子气的光学电导。与各向同性的$k$ -立方Rashba自旋轨道相互作用相比,各向异性的自旋分裂能引起不同的光学电导率特征。当载流子密度较大且自旋轨道耦合较强时,Drude质量的密度依赖性偏离线性行为。电荷和光学电导率保持各向同性,尽管各向异性性质的费米轮廓。由于沿动量空间中某些方向的简并,无限小的光子能量就足以引发带间光学跃迁。在给定的光子能量下,光学电导率显示出单峰,这取决于系统参数,然后在更高的光子能量下下降到零。这些功能是缺乏系统与各向同性$k$立方Rashba自旋轨道耦合。这些显著的特征可以用来从实验上提取关于自旋-轨道相互作用性质的信息,并照亮二维电子气轨道起源的一些光。
2016-05-11 cond-mat.mes-hall
Second-order charge and spin transport in LaO/STO system in the presence of cubic Rashba spin orbit couplings
本研究通过数值求解玻尔兹曼方程,分析了LaO/STO体系中线性与三次方Rashba自旋轨道耦合下的二阶电荷与自旋输运,发现可通过调节磁化方向或耦合强度切换响应符号。
2024-02-05 cond-mat.mes-hall
Orbital Hybridization Induces Giant Cubic Rashba Effect at Cu/WO$_{3}$ Interface
Indian Institute of Technology Kharagpur(印度理工学院卡拉格普尔分校)
该研究以 Cu(001)/WO₃(001)为模型,通过第一性原理计算,发现 Cu 与 WO₃ 界面因轨道杂化产生强大 Rashba 自旋分裂,立方 Rashba 贡献随 Cu 厚度变化,可提取巨大本征参数,多种界面结构中效应仍存,确定此界面为探索 Rashba 物理的新平台。
2026-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of Berry curvature in the generation of spin currents in Rashba systems
我们研究了二维Rashba自旋轨道耦合系统中的平衡态、线性和非线性自旋流以及三维非中心对称金属中的自旋流.线性自旋霍尔电流是由于Berry曲率引起的载流子的反常速度而产生的。非线性自旋电流的产生是由于带速度和/或反常速度。对于2D Rashba系统,背景自旋电流在高费米能量下饱和(与塞曼耦合无关),线性自旋电流在塞曼间隙处呈现平台,非线性自旋电流在间隙边缘处达到峰值。非线性自旋电流峰的大小随着塞曼相互作用的增强而增强。线性自旋电流是面外极化的,而非线性自旋电流是面内极化的。我们观察到了沿传播方向具有自旋极化的纯反常非线性自旋电流。在3D非中心对称金属中,背景和线性自旋电流是费米能量的单调递增函数,而非线性自旋电流作为费米能量的函数非单调地变化,并且与Berry曲率无关。这些发现可能为Rashba自旋轨道耦合系统中自旋流的操纵提供有用的信息。
2021-04-02 cond-mat.mes-hall
Electric field induced second-order anomalous Hall transport in unconventional Rashba systems
本文揭示了在反演破缺的非常规Rashba系统中,直流电场可诱导二阶反常霍尔效应,并证实量子度规是产生该非线性霍尔响应的关键物理量。
2025-01-29 cond-mat.mes-hall
Anomalous Rashba spin-orbit interaction in InAs/GaSb quantum wells
从理论上研究了InAs/GaSb量子阱中的Rashba自旋轨道相互作用。我们发现,Rashba自旋分裂(RSS)敏感地依赖于InAs层的厚度。RSS对窄的InAs/GaSb量子阱表现出非线性行为,对宽的InAs/GaSb量子阱表现出振荡特性。带间耦合的减弱和增强引起了非线性和振荡行为。RSS还显示出相对于外部电场方向的不对称特征。
2008-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of proximity effect in two-dimensional unconventional superconductor with Rashba spin-orbit interaction
研究了扩散正常金属(DN)/非常规超导体结中的反常邻近效应,其中DN中的局域态密度(LDOS)由于奇频自旋三重态$s$波配对的穿透而具有零能峰.在这项研究中,我们考虑了一个二维的非常规超导体的衬底上的Rashba自旋轨道耦合(RSOC)$λ$,其中的Rashba矢量是平行于$z$-方向的存在。最初在自旋三重态$p$波超导结中预测的反常邻近效应对RSOC敏感。随着$λ$浓度的增加,其消失。另一方面,自旋单重态$d_{xy}$波超导结中的大$λ$值可以开启反常邻近效应。零能LDOS和奇频自旋三重态$s$波对振幅随$λ$的增加而增加。
2019-05-24 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effect and Giant Rashba Spin-Orbit Splitting in Compensated n-p--Codoped Graphene
量子反常霍尔效应(QAHE)是凝聚态物理中一种基本的量子输运现象。到目前为止,唯一的实验实现的QAHE已被观察到的Cr/V掺杂的(Bi,Sb)$_2$ Te $_3$,但在极低的观测温度,从而限制了其潜在的应用在无耗散量子电子学。采用第一性原理计算方法,研究了5个\textit{d}过渡金属和硼(B)原子的补偿\textit{n} - \textit{p}共掺杂石墨烯的电子结构.我们的调查结果如下。1)\textit{n} -和\textit{p} -型掺杂剂之间的静电吸引有效地增强了金属吸附原子的吸附并抑制了它们不期望的聚集。2)Hf-B和Os-B共掺杂的石墨烯系统可以建立长程铁磁有序和开放的非平凡的带隙,因为自旋轨道耦合与非零的Berry曲率托管QAHE。3)计算得到的Re-B和Pt-B共掺杂石墨烯体系的Rashba分裂能分别可达158和85~meV,比已报道的本征自旋轨道耦合强度高出几个数量级。
2018-05-06 cond-mat.mes-hall
Anomalous magnetic response of a quasi-periodic mesoscopic ring in presence of Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
研究了具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的准周期介观Fibonacci环中由磁通量驱动的持续电荷电流的性质。在紧束缚的框架下,我们用二次量子化方法计算了单个态电流和净电流。一个显着增强的电流中观察到的存在下的自旋-轨道耦合,有时它变得更高的数量级相比,自旋-轨道相互作用的自由斐波那契环。我们还建立了持续电流与环尺寸的标度关系,与斐波那契一代,从它可以直接估计电流的任何任意通量,即使在存在的自旋轨道相互作用,而不做数值模拟。目前的分析确实提供了一个独特的机会,确定持续电流,并没有讨论到目前为止。
2016-02-16 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall effect in 2D Rashba ferromagnet
在二维Rashba铁磁体中,稀有杂质组态上的斜散射主导了反常的霍尔效应。该机制起源于散射罕见的杂质对分离的费米波长的顺序的距离。相应的理论描述超越了传统的无交叉近似。该机制提供了唯一的贡献,在最相关的金属制度的异常霍尔电导率和强烈修改先前获得的结果为较低的能量在领先的顺序相对于杂质强度。
2020-04-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Theory of anomalous optical properties of bulk Rashba conductor
固体中反转对称破缺引起的Rashba相互作用是实现新型磁电互相关效应的一个关键相互作用。在这里,我们从理论上探讨了散装Rashba导体的光学性质,通过计算在有限频率下的传输系数。结果表明,正、逆Edelstein效应的结合导致垂直于Rashba场的电场的等离子体频率软化,从而形成双曲型电磁超材料.在磁化的存在下,由于带间跃迁边缘的奇异性,预测了各向异性传播(方向二向色性)的显著增强.基于有效的哈密顿分析,证明了二向色性是由磁Rashba系统的环向矩和二次矩驱动的.互相关效应的有效理论具有与绝缘多铁性相同的数学结构。
2015-07-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Rashba-driven anomalous Nernst conductivity of lead chalcogenide films
有限Berry曲率$\left(Ω\left(k\right)\right)$的存在导致反常的热效应。本文计算了铅硫族化物(\textit{PbX} ; \textit{X} = S,Se,Te)薄膜中反常能斯特效应$\left(ANE\right) $及其自旋类似物自旋能斯特效应$\left(SNE\right)$的系数。具有大自旋-轨道耦合的窄间隙\textit{PbX}膜(\textit{soc})提供了显著的Rashba相互作用,其引起$ Ω\left(k\right) $和伴随的异常热行为。在存在温度梯度的情况下,$ ANE $和$ SNE $建立热电流和自旋电流,并且其特征在于它们各自的系数,对于较强的Rashba相互作用获得较高的值。我们进一步表明,由面内电场产生的非本征\textit{soc}提供了一个类似门的机制来控制(和关闭)的异常热电流。最后,我们得出结论,通过推导的$ ANE $驱动的低温卡诺热机的效率,并证明它可以在系统中得到有益的优化与一个强大的固有\textit{soc}导致低载流子有效质量。
2018-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A kinetic equation approach to the anomalous Hall effect in a diffusive Rashba two-dimensional electron system with magnetization
本文提出了一种双带动力学方程方法来研究均匀磁化下Rashba二维电子系统的反常霍尔效应。在自洽玻恩近似下考虑了电子与杂质的散射。结果表明,无杂质密度的反常霍尔电导率是由费米面下和费米面附近的电子态分别引起的本征机制和无序机制引起的.内在机制涉及到一个直流场诱导的过渡过程,或者换句话说,一个线性稳态拉比过程。无序介导的一个对应于杂质和参与纵向传输的电子之间的散射。数值上,反常霍尔电导率的自旋-轨道耦合常数和磁化强度的依赖关系被证明为短期和长期的碰撞。
2005-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semiclassical spin transport in LaO/STO system in the presence of multiple Rashba spin orbit couplings
LaO/STO系统中的线性和立方自旋轨道耦合与磁矩和自旋极化载流子之间的相互作用为自旋输运应用提供了新的途径。利用基于弛豫时间近似(RTA)的Boltzmann输运理论和更精细的Schliemann-Loss(SL)δ势散射模型,研究了LaO/STO体系中线性和立方Rashba自旋轨道耦合(RSOC)对面内磁矩的影响.在一般情况下,这两种方法产生的自旋积累(自旋电流)之间的线性(二次)关系时,三个RSOC强度之一是变化的,其他两个固定。具有不同角度依赖性的多种类型的RSOC的同时存在是破坏费米表面的k空间对称性的关键成分,从而确保在整个费米表面上积分时的有限自旋累积。虽然经常使用的RTA方法是足够准确的自旋累积计算,更精细的SL模型需要自旋电流计算,因为RTA方法忽略了费米轮廓的各向异性所产生的立方RSOC条款。基于改进的SL模型和RSOC参数的优化调整,自旋电荷转换值LaO/STO的预测值达到30的显着效率。
2022-09-06 cond-mat.mes-hall
Observation of a cubic Rashba effect in the surface spin structure of rare-earth ternary materials
自旋-轨道相互作用和结构反转不对称性与磁有序相结合是一种有前途的途径,在表面具有高度流动的自旋极化载流子的新材料。自旋分辨测量的光电发射电流从Si终止的表面的反铁磁体TbRh 2Si 2和他们的分析在从头算一步理论揭示了一个不寻常的三重绕组的电子自旋沿四重对称的恒定能量轮廓的表面状态。提出了一种双频带k.p模型,该模型产生三重绕组作为三次Rashba效应。奇怪的面内自旋动量锁定是非常强大的,并保持完整的顺磁-反铁磁过渡,尽管Rh原子上的自旋轨道相互作用是相当弱的面外交换场由于Tb 4f矩。
2020-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Switchable enhanced spin photocurrent in Rashba and cubic Dresselhaus ferroelectric semiconductors
自旋电流的产生和控制是自旋物理和应用的核心问题。到目前为止,自旋-轨道相互作用(SOI)是通过自旋-电荷电流转换产生SC的既定途径。我们预测一个有效的自旋光转换通过Rashba和高阶立方Dresselhaus SOI铁电体。与已知的Edelstein效应不同,其中SC是由非平衡自旋密度产生的,我们预测的自旋极化电流是来自光与铁电体中SOI产生的独特自旋织构之间的直接相互作用。使用第一性原理模拟,我们证明了这些概念,通过计算直流自旋光电流在一个原型Rashba铁电体,α-GeTe。光致SC比电荷光电流大两个数量级。更重要的是,我们可以方便地切换SC的方向通过施加电场通过反转的自旋织构。这些预测为利用非易失性电场产生和控制光驱动超临界流体提供了希望。
2021-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Current-induced spin polarisation in Rashba-Dresselhaus systems under different point groups
本研究证明点群对称性($C_n$与$C_{nv}$)显著影响非磁性材料中电流诱导的自旋极化方向,$C_n$允许正交和非正交极化及持续自旋电流,而$C_{nv}$仅产生横向极化,凸显晶体对称性在自旋电子学中的关键作用。
2024-12-12 cond-mat.mes-hall
Interplay of Rashba/Dresselhaus spin splittings
本文综述了由III-V族、纤锌矿和SiGe组成的各种二维系统中Rashba/Dresselhaus自旋分裂的相互作用。我们讨论了在(001)-、(110)-、(111)-、(113)-、(112)-和(013)-取向衬底上制备的异质结构中电子波矢自旋分裂的线性和立方对称性,并讨论了抑制自旋弛豫和实现持久自旋螺旋态的要求。在实验部分,我们概述了实验结果的Rashba/Dresselhaus自旋分裂的相互作用探测的光电流光谱:该方法的基础上的唯象等价的线性波矢量自旋分裂和几个光电流现象。
2013-10-15 cond-mat.mes-hall
Hybrid skew scattering regime of the anomalous Hall effect in Rashba systems: unifying Keldysh, Boltzmann, and Kubo formalisms
本文在Keldysh理论框架下,对二维电子气铁磁体中的反常霍尔效应(AHE)进行了解析描述。这些结果统一了所有三个线性响应的方法,异常霍尔运输和关闭长期存在的争论。我们能够确定一个新的外在AHE政权占主导地位的混合斜散射机制。这种新的贡献与杂质浓度成反比,类似于正常的斜散射,{ \em but}与杂质强度无关,类似于侧跳机制。在Kubo形式主义,该政权被捕获的高阶图,虽然弱,占主导地位时,两个子带被占用,该政权可以检测到的变量远程掺杂实验,我们描述。
2008-06-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Dependence of the intrinsic spin Hall effect on spin-orbit interaction character
我们报告的比较数值研究的自旋霍尔电导率在二维三种不同的自旋轨道相互作用模型;标准的k-线性Rashba模型,k-立方Rashba模型,描述二维空穴系统,和修改后的k-线性Rashba模型,其中的自旋轨道耦合强度是能量依赖的。数值有限尺寸Kubo公式的结果表明,k-线性Rashba模型的自旋霍尔电导率为零的频率$ω$远小于散射率$τ^{-1}$,一阶相对波动幸存下来的大系统尺寸。对于k-立方Rashba模型的情况下,自旋霍尔电导率并不明显依赖于$ωτ$,并在{ \em dc}极限是有限的,与实验一致。对于修正的k-线性Rashba模型,自旋霍尔电导率明显依赖于$ωτ$,但在{ \em dc}极限中接近有限值。我们讨论了这些结果的自旋霍尔电导率和相关的总和规则的光谱分解的光,并在有关的自旋霍尔电导率到斜散射,固有的,和带间顶点校正贡献的建议分离。
2005-06-07 cond-mat.mes-hall
Oscillations of 2D Rashba system spin polarization in quantizing magnetic field
应用非平衡统计算符的方法描述了具有自旋轨道相互作用的二维电子系统的磁电效应,并找到了量子化磁场中电荷载流子自旋的极化。我们发现,在量子化磁场中,自旋极化的振荡变得“异常”大。
2006-06-30 cond-mat.mes-hall
Spin Hall and longitudinal conductivity of a conserved spin current in two dimensional heavy-hole gases
在交流频域研究了具有{ \it k}立方Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的二维重空穴气体的自旋Hall和纵向电导率.使用久保线性响应理论和最近提出的定义(保守)自旋电流运营商适合自旋3/2孔,它表明,自旋电导率张量表现出非常明显的功能,从那些获得的标准定义的自旋电流。这是由于自旋力矩项的显著贡献,该自旋力矩项产生于自旋电流的替代定义,其强烈地影响动态自旋电流的幅度和符号。在dc(无无序)极限下,仅(或主导){ \it k}-立方Rashba耦合的自旋霍尔电导率为$σ^{s,z}_{xy}(0)=-9e/8π$,而仅(或主导){ \it k}-立方Dresselhaus耦合的自旋霍尔电导率为$σ^{s,z}_{xy}(0)=-3e/8π$。这样的各向异性响应被理解为不存在映射{ \it k}-立方Rashba $\leftrightarrow$ Dresselhaus Hamiltonian。当Rashba和Dresselhaus参数具有相同的强度时,这种不对称性也是非零直流自旋霍尔电导率($σ^{s,z}_{xy}(0)=-6e/8π$)的原因,与电子的相应情况相反。这些结果是相关的,以验证自旋电流的另一种定义,通过测量在频域中的自旋积累和/或自旋电流在2D空穴气体。
2009-12-12 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
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
Anomalous electromagnetic response of superconducting Rashba systems in trivial and topological phases
超导体和磁绝缘体附近具有自旋轨道耦合的二维电子系统最近被认为是实现拓扑超导相的有希望的候选者。在这里,我们讨论这些系统的电磁响应特性。时间反转对称性的破坏导致具有特征非单调栅极电压依赖性和霍尔电导率的异常霍尔效应,其可以随着温度的变化而改变符号。在有限频率下的霍尔电导率的虚部,例如在克尔旋转或光吸收中显示,可以区分不同的拓扑相位。此外,我们还证明了与霍尔效应相关的磁电效应的存在:面内电场诱导平行磁化,面内时变磁场诱导平行电流。
2013-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Rashba-splitting-induced topological flat band detected by anomalous resistance oscillations beyond the quantum limit in ZrTe$_5$
本研究在三维狄拉克材料ZrTe$_5$中通过极性畸变辅助的Rashba劈裂实现了拓扑平带,并观测到超越量子极限的反常电阻振荡,为研究拓扑关联现象提供了内在平台。
2024-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonreciprocal transport in a Rashba ferromagnet, delafossite PdCoO$_2$
Rashba接口产生有效的自旋-电荷相互转换,并引起非互易输运现象。在这里,我们报告几个纳米厚的薄膜的PdCoO $_2$,铜铁矿氧化物显示一个大的Rashba分裂和表面铁磁性的磁输运实验。通过分析的角度依赖性的第一和第二谐波的纵向和横向磁电阻率,我们确定了一个Rashba驱动的单向磁电阻,竞争的反常能斯特效应低于居里点。我们估计的Rashba系数为0.75 { \pm } 0.3 eV的电子伏特,并认为我们的研究结果有资格铜铁矿作为一个新的家庭的氧化物的纳米自旋电子学和自旋轨道电子学,超越钙钛矿材料。
2021-09-29 cond-mat.mes-hall
Inverse Spin Hall Effect and Anomalous Hall Effect in a Two-Dimensional Electron Gas
本文研究了二维电子气在输运扩散机制下的自旋流和电荷流的耦合动力学。对于具有反转对称性的系统,在自旋霍尔效应、反常霍尔效应和逆自旋霍尔效应之间建立了关系。然而,在二维电子气体的半导体,如砷化镓,反转对称性被打破,使标准的论点不适用。我们证明了在Rashba型自旋-轨道耦合(结构反转对称性破缺)的存在下,反常的霍尔效应、自旋霍尔效应和反自旋霍尔效应是本质上不同的效应。进一步讨论了具有Rashba和Dresselhaus自旋-轨道耦合的二维电子气的逆自旋霍尔效应,所得结果与最近的实验结果一致.
2010-03-31 cond-mat.mes-hall
Valley-polarized Quantum Anomalous Hall and Topological Metal Phase in Rashba induced pseudospin-1 lattice
该研究探究交错电势与磁化下Rashba诱导赝自旋1 Dice晶格的拓扑相变,发现两类独特相变并经多种计算验证,为二维赝自旋1系统拓扑相研究和反手性边缘态探索提供新平台。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Extra Current and Integer Quantum Hall Conductance in the Spin-Orbit Coupling System
本文研究了二维k-立方Rashba自旋轨道耦合系统中粒子流的额外项和霍尔电导的整数量子化。我们给出了该系统中电荷电流的正确公式,并且对额外电流的仔细考虑为以前没有考虑过的量子霍尔效应理论提供了更强的理论基础。对粒子电流密度和局域电导率的非平凡额外贡献,这源于对哈密顿量中动量算符的立方依赖,将对霍尔电导的整数量子化没有影响。本文还讨论了Noether定理在二维k-三次Rashba系统中的推广。这两种方法达到了完全相同的结果。
2008-06-23 cond-mat.mes-hall
Semiclassical Boltzmann theory of spin Hall effects in giant Rashba systems
对于强带结构自旋轨道耦合产生的自旋霍尔效应,仍然缺乏合理解决称为侧跳的有趣无序效应的半经典玻尔兹曼理论。在本文中,我们描述了这样一个理论的关键成分是自旋电流对应的半经典侧跳速度(介绍的背景下,反常霍尔效应)。将该理论应用于具有巨Rashba自旋轨道耦合的二维电子气中的自旋霍尔效应,我们发现当只有较低的Rashba带被部分占据时,磁性杂质的存在大大增强了自旋霍尔角。
2017-07-21 cond-mat.mes-hall
Spin splitting in low-symmetry quantum wells beyond Rashba and Dresselhaus terms
空间反转对称性破缺的半导体结构中的自旋轨道相互作用导致电子和空穴态的自旋分裂,即使在没有磁场的情况下也是如此。我们发现,除了Rashba和Dresselhaus的贡献外,还存在另一种零场自旋分裂,它是由晶胞的立方形状和宏观结构不对称性的相互作用引起的.在沿低对称性晶轴生长的量子阱中,这种类型的自旋-轨道相互作用将载流子自旋的面外分量与面内动量耦合,而耦合强度由结构反转不对称性控制。我们进行了数值计算和发展的分析理论,这表明这种相互作用可以支配$\boldsymbol{k}$ -线性自旋分裂的重空穴子带。
2022-01-25 cond-mat.mes-hall
Spin Currents in Rashba Altermagnets: From Equilibrium to Nonlinear Regimes
本文研究二维Rashba交替磁体中的平衡、线性和非线性自旋电流,发现交替磁体项和Rashba参数可有效调控自旋霍尔电流及非线性自旋电流,为自旋电子学应用提供新途径。
2025-10-16 cond-mat.mes-hall
Zitterbewegung of a heavy hole in presence of spin-orbit interactions
研究了同时存在立方Rashba和立方Dresselhaus自旋轨道相互作用的重空穴的$zitterbewegung$.与电子情形相反,当Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用强度相等时,$zitterbewegung$不为零。这种$zitterbewegung$的非零性与Berry相有关。由于自旋-轨道耦合的存在,与重空穴相关的自旋绕有效磁场进动。这种自旋进动产生横向自旋轨道力,该力还产生与$zitterbewegung$相关的电压。我们已经估计了可能的实验检测$zitterbewegung$的电压的大小。
2015-09-14 cond-mat.mes-hall
Interplay of Rashba and Dresselhaus spin splittings in 2D weak localization
在高质量的二维系统中研究了结构(Rashba)和体(Dresselhaus)自旋轨道相互作用项对低场磁电阻的影响。提出了在整个磁场范围内都适用的弱局域化理论。证明了Rashba项和Dresselhaus项强度相互接近时反定域校正的抑制作用。分析了波矢自旋分裂项中立方项的影响。
2006-02-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Engineering the Quantum Anomalous Hall Effect in Graphene with Uniaxial Strains
从理论上研究了单轴应变对石墨烯量子反常霍尔效应的调控。Chern数和Hall电导的值表明,在Rashba自旋轨道耦合和交换场的存在下,对于消失的内禀自旋轨道耦合,应变石墨烯具有非平凡的拓扑相位,这对应变的方向和模量是鲁棒的。此外,我们还发现Rashba和内禀自旋轨道耦合的相互作用导致了应变石墨烯的拓扑相变。值得注意的是,当应变强度增加超过约7%时,用于触发量子反常霍尔相变的交换场的临界参数显示出明显的行为-对于沿Z字形(扶手椅)方向的应变减小(增加)。我们的研究结果开辟了一个新的平台,通过实验可访问的应变变形的石墨烯结构的QAHE的操作,具有广阔的应用前景的新型量子电子器件具有高能效性能。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall
Photodriven germanium hole qubit
本研究理论探究激光驱动平面锗量子点中重空穴量子比特的动力学,推导拉比频率解析公式并结合多种方法分析不同光强下的演化,揭示两类Rashba耦合对拉比振荡的调控作用。
2024-04-15 cond-mat.mes-hall
Quantum anomalous Hall insulator in ionic Rashba lattice of correlated electrons
提出可精确求解的二维强关联电子离子型 Rashba 晶格模型,实现 C=1 量子反常霍尔绝缘体,并用多体基态与 Green 函数方法解析确定关联诱导的一阶拓扑相变边界。
2023-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hole Spin Helix: Anomalous Spin Diffusion in Anisotropic Strained Hole Quantum Wells
在应变和各向异性的影响下,得到了二维重空穴气体的自旋-轨道相互作用和自旋-电荷耦合输运方程。我们表明,一个简单的两带哈密顿量可以用来描述的洞。除了众所周知的立方空穴自旋轨道相互作用,各向异性导致Dresselhaus项,应变导致Rashba项。我们发现应变可以引起自旋上下空穴费米面对称性的移动。我们预测了一个增强的自旋寿命与自旋螺旋驻波类似的持久性自旋阻碍存在于二维电子气具有相等的Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用。这些结果可能是有用的自旋为基础的实验测定的Luttinger参数的价带哈密顿量和创造长寿命的自旋激发。
2014-02-20 cond-mat.mes-hall
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
Impact of the $p$-cubic Dresselhaus term on the spin Hall effect
众所周知,半导体二维电子气中的Dresselhaus自旋轨道耦合(SOC)具有线性和立方两种动量贡献。然而,后者在大多数理论研究中往往被忽视。然而,最近的克尔旋转实验表明,通过增加GaAs量子阱中2DEG的漂移速度,立方Dresselhaus相互作用显著增强。在这里,我们提出了一个研究的光学自旋霍尔电导率在2DEG下同时存在的Rashba和(线性加立方)Dresselhaus SOC。工作是在Kubo形式主义的线性响应。我们发现,Rashba和立方Dresselhaus SOC在2DEG的共存促进了强各向异性的带自旋分裂,这反过来又导致了一个非常典型的频率依赖性的自旋霍尔电导率。我们发现,自旋霍尔电导率响应可能是非常敏感的相当大的Dresselhaus耦合强度。这可能是相关的自旋电流的光学控制在2DEG与不可忽略的Dresselhaus SOC。
2023-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet-induced anisotropic magnetoresistance and anomalous Hall effect in 2D $d$-wave altermagnets with Rashba spin-orbit coupling
Georgetown University(乔治城大学);Johannes Gutenberg-University Mainz(美因茨约翰内斯古腾堡大学)
通过Floquet工程在二维$d$波交错磁体中实现平衡态禁阻的输运响应,包括纵向各向异性磁电阻和反常霍尔效应,双色光还可激活横向各向异性磁电阻,且无需强静磁场。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological superconductivity on a kagome magnet coupled to a Rashba superconductor
Kyushu University(九州大学);RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)(理化学研究所量子计算中心)
本研究通过将kagome磁体与Rashba超导体耦合,实现了具有奇数陈数的拓扑超导相,揭示了近邻效应在磁序中的能量影响。
2026-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetochiral anisotropy-induced nonlinear Hall effect in spin-orbit coupled Rashba conductors
本文从理论上预言了自旋轨道耦合Rashba导体在面内磁场下存在磁手性各向异性诱导的非线性霍尔效应,并揭示了其与Berry曲率偶极子机制的本质区别及与非线性整流电流的定量关系。
2023-09-22 cond-mat.mes-hall
Anomalous Spin-Related Quantum Phase in Mesoscopic Hole Rings
我们得到了p型半导体环形结构中自旋相关几何量子相的数值精确结果。栅极可控(Rashba)自旋分裂和量子限制诱导的混合之间的相互作用导致的磁导振荡的外部参数比以前预期的要高得多的灵敏度。我们的研究结果意味着一个大大增强的功能的孔环自旋干涉器件和最近的实验结果揭示了新的光。
2010-04-09 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall effect in metallic collinear antiferromagnets with charge-density wave order
本文提出两种金属共线反铁磁体理论模型,通过Néel序与电荷密度波序结合实现自旋劈裂,并分别借助Rashba和内禀d波自旋轨道耦合驱动反常霍尔效应。
2024-11-25 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