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
Orbital Rashba effect as a platform for robust orbital photocurrents
本文提出利用激光脉冲在轨道 Rashba 效应打破反演对称性的系统中产生非相对论性轨道光电流,无需自旋轨道相互作用,且可转化为自旋衍生光电流,为角动量电流的光学产生提供新平台。
2023-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional electron scattering in regions of nonuniform spin-orbit coupling
本文从理论上研究了非均匀Rashba自旋轨道耦合强度引起的自旋相关电子弹性散射。利用自旋广义分波方法,精确地导出了散射区为圆形时的散射振幅。我们发现,散射波的偏振是散射角的各向异性函数。利用这一特性可以设计出性能良好的全电自旋极化器。散射过程的一般性质也研究了在高,低能量限制。
2006-02-23 cond-mat.mes-hall
Co-ordination between Rashba spin-orbital interaction and space charge effect and enhanced spin injection into semiconductors
研究了铁磁-绝缘体/半导体/绝缘体-铁磁结中Rashba自旋-轨道相互作用和空间电荷对自旋电流的影响,其中半导体中的掺杂、能带结构和电荷屏蔽对自旋电流有很大影响.在扩散区,若隧道势垒的电阻与半导体电阻相当,则在Hartree近似下,通过非平衡输运过程中Rashba效应和屏蔽库仑相互作用的协调,在适当的掺杂下,该结的磁电阻可大大增强.
2003-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Topological phases in gated bilayer graphene: Effects of Rashba spin-orbit coupling and exchange field
系统研究了Rashba自旋轨道耦合、层间电势差和交换场对双层石墨烯拓扑性质的影响。在只有Rashba自旋-轨道耦合和层间电势差的存在下,由于面外反转对称性的破坏而导致的带隙开放提供了通过改变外部栅极电压来实现可调谐拓扑相变的新可能性。在$AB$ -堆叠双层石墨烯中发现了二维$Z_2$拓扑绝缘体相和量子谷Hall相,并得到了它们在Dirac点附近的有效低能哈密顿量.对于$AA$堆叠,我们没有发现任何拓扑绝缘体相存在的大Rashba自旋轨道耦合。当交换场也打开时,双层系统表现出丰富多样的拓扑相,包括量子反常霍尔相,我们得到的相图作为Rashba自旋轨道耦合,层间电势差,和交换场的函数。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Spin-wave-induced spin torque in Rashba spin-orbit coupling system
我们研究了Rashba自旋轨道耦合对自旋波诱导的自旋力矩的影响,自旋波是磁化的平面波动力学。自旋力矩是由线性响应理论推导出来的,我们通过考虑杂质梯形和顶点修正来计算动态自旋力矩。该动态自旋力矩分为三项:阻尼项、$distortion$项和运动方程的修正项。$distorting$扭矩描述了Rashba自旋轨道耦合系统特有的现象,其中磁化进动的扭曲运动受到来自Rashba耦合的各向异性力。进动的振荡模式呈现椭圆轨迹,椭圆率取决于嵌套效应的强度,这可以通过减小电子寿命来减小。
2015-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron spin precession in semiconductor quantum wires with Rashba spin-orbit coupling
研究了有限宽度弹道半导体量子线中Rashba自旋轨道耦合对电子自旋动力学的影响。我们用含时的薛定谔方程监测自旋演化。一维极限的纯自旋旋进特性在具有有限横向宽度的二维线中丢失。在一般情况下,在后一种情况下的时间演化的特点是几个频率和非刚性自旋运动。
2003-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Efficient Magnon Injection and Detection via the Orbital Rashba Edelstein Effect
本研究利用电荷电流与轨道角动量间的相互转换,在Pt/CuOx电极接触磁性绝缘体的纳米器件中显著提升了磁振子自旋注入与检测效率,并揭示了正逆轨道Rashba Edelstein效应效率的不一致性。
2024-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Hall effect in a system of Dirac fermions in the honeycomb lattice with intrinsic and Rashba spin-orbit interaction
我们考虑了石墨烯晶格中无质量狄拉克费米子系统的自旋霍尔效应。两种类型的自旋-轨道相互作用,有关的石墨烯晶格,被考虑在内-的内在和Rashba条款。在理想晶格的假设下,计算了自旋霍尔电导率的拓扑贡献。当这两种相互作用存在时,它们的相互作用被证明会导致自旋霍尔电导率对费米能级的依赖性的一些特殊性。
2009-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic spin transport in two-terminal mesoscopic rings: the Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
我们从理论上研究了Rashba自旋轨道相互作用(RSOI)和Dresselhaus自旋轨道相互作用(DSOI)同时存在的两端介观环中的自旋输运。我们发现RSOI和DSOI之间的相互作用打破了介观环原有的圆柱对称性,从而导致各向异性的自旋输运,即,电导对输入和输出引线的位置敏感。各向异性自旋输运可以生存,即使在一个现实的系统中的杂质弹性散射所造成的无序的存在。
2008-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical Comparison of Rashba Spin-Orbit Coupling in Digitally, Discretely, and Continuously Alloyed Nanostructures
虽然大多数非正方形量子阱的理论计算都假设材料成分是连续变化的,但在实验中更常见的是生长数字合金。在(001)生长的三角形InSb/Al_f(z)In_(1-f(z))Sb中,我们比较了连续、离散和数字合金化三种情况下三角形阱的Rashba自旋-轨道相互作用,发现数字合金化与其他方法有很大的不同,包括Rashba自旋-轨道耦合的符号变化。我们发现,接口的贡献Rashba自旋轨道耦合是大得多的连续和离散合金化的三角形量子阱比在数字合金化的三角形阱,在其中它几乎是完全不存在的。然而,电场贡献在所有三个系统中是非常相似的。由于在所有三个系统中更强的掺杂依赖性,电场贡献在更高的掺杂下占主导地位,尽管由于在数字合金化阱中几乎不存在界面贡献而导致的非常大的偏移持续存在。
2011-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of Coulomb interaction on the spin-galvanic mode in a two dimensional electron gas with Rashba spin-orbit interaction
最近在具有足够强的Rashba相互作用的二维电子气中预言了一种新的电荷和自旋耦合振荡的传播模式。我们表明,库仑相互作用定性地修改了光谱,并增加了该模式的特征波长的数量级,但不抑制它。一个吸收实验,可以决定性地检测存在或不存在这样的传播模式的建议。
2005-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hierarchical spin-orbital polarisation of a giant Rashba system
Rashba效应是固体中自旋-轨道耦合最显著的表现之一,并为新兴的半导体自旋电子学领域提供了基石。它通常被认为是表现为一个动量依赖分裂的一个单一的初始自旋简并带成两个分支与相反的自旋极化。在这里,结合偏振相关和共振角分辨光电发射测量与密度泛函理论计算,我们表明,两个“自旋分裂”分支的模型巨人Rashba系统BiTeI另外开发不同的轨道纹理,其中每一个都耦合到一个不同的自旋配置。这需要重新解释Rashba类系统中的自旋分裂,并为通过轨道扇区控制自旋极化开辟了新的可能性。
2015-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic orbital Hall effect in a nonuniform electric field
Pohang University of Science and Technology(浦项科技大学);University of Alberta(阿尔伯塔大学)
通过几何分析建立轨道角动量输运与布洛赫波函数几何性质的联系,推导出非均匀电场下本征轨道霍尔电导率由轨道贝里曲率和量子度量表示,并揭示高阶响应对样品取向的敏感性。
2026-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superradiant Quantum Phase transition for Landau Polaritons with Rashba and Zeeman couplings
我们发展了一个二维电子气的腔量子电动力学理论,其中存在Rashba自旋轨道和塞曼耦合以及垂直磁场,耦合到空间非均匀量子光子场。我们表明,超辐射量子相变(SQPT),也被称为光子凝聚,可以在原则上发生通过一个纯粹的面内塞曼耦合,但它需要非常小的(不切实际的)量子阱宽度或非常精细的调谐的有效Landé因子,使两个朗道能级重合。朗道能级交叉也可以诱导的Rashba自旋轨道耦合,他们促进SQPT,可以获得一定的有效Landé因子和填充因子的值。
2022-06-29 cond-mat.mes-hall
Rashba cavity QED: a route towards the superradiant quantum phase transition
我们发展了一个在Rashba自旋轨道耦合和垂直静态磁场的存在下,二维电子气的腔量子电动力学理论,耦合到空间非均匀的多模量子腔光子场。我们证明了在实际参数下,完全哈密顿量的最低极化激元频率可以为零,从而实现Dicke超辐射量子相变。这种奇异的行为起源于软自旋翻转跃迁,在非零波矢量处具有非零的偶极矩,并且可以被视为静磁不稳定性。
2019-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Influence of nonuniform magnetization reorientation on spin-orbit torque measurements
在铁磁/双金属多层膜中的自旋-轨道力矩的测量通常基于这样的假设,即整个铁磁层均匀地响应于自旋-轨道力矩。当铁磁层的厚度与动态交换耦合长度相当时,这种假设就不成立了,动态交换耦合长度在某些测量几何形状中可以短到几纳米。不均匀的磁化重取向与每个磁性子层对磁阻或克尔效应的不均匀贡献相耦合,可能会影响自旋轨道扭矩外推的准确性,特别是如果使用厚铁磁层的话。在本文中,我们使用数值模型来调查这样的影响在三个不同的技术:磁光克尔效应的方法,二次谐波方法和自旋力矩铁磁共振方法。结果表明,二次谐波和磁光克尔效应方法容易受到非均匀磁化重取向的影响,而自旋矩铁磁共振方法受到的影响较小.
2022-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Surface orbitronics: new twists from orbital Rashba physics
当反转对称性在表面被破坏时,自旋-轨道相互作用会引起自旋相关的能量转移-这种现象被称为自旋拉什巴效应。最近,人们已经认识到,自旋Rashba效应的轨道对应物-轨道Rashba效应-即使没有自旋-轨道耦合也可以在表面上实现。在这里,我们提出了一个机制的轨道Rashba效应的基础上sp轨道杂化,这最终导致表面态的电极化的强度。作为一个证明的原则,我们表明,从第一原理,这种效果导致手性轨道纹理的$\mathbf{k}$ -空间的BiAg $_2$单层。在预测的轨道Rashba效应所产生的轨道力矩的大小,我们证明了至关重要的作用,Berry相位理论的大小和变化的轨道纹理。因此,我们预测在表面的各种轨道效应的显着表现,并宣布轨道Rashba效应是表面轨道电子学的一个关键平台。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall
Spin-Orbit Torques in Two-Dimensional Rashba Ferromagnets
如果自旋轨道耦合足够强,单畴铁磁体的磁化动力学可以由电荷电流触发。本文应用泛函Keldysh理论研究了二维金属铁磁体中的Rashba自旋轨道矩。一个反应性的,反阻尼的自旋轨道扭矩以及耗散的,类场扭矩计算微观,在自旋轨道相互作用强度的领先顺序。通过计算第一顶点修正,我们表明,除非散射率是自旋相关的,否则固有的反阻尼力矩消失。
2015-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct visualization of Rashba-split bands and spin/orbital-charge interconversion at KTaO$_3$ interfaces
Rashba接口已经成为通过直接和逆Edelstein效应进行自旋-电荷相互转换的有前途的平台。值得注意的是,基于氧化物的二维电子气(2DEG)显示出大的和栅极可调的转换效率,如通过传输测量所确定的。然而,氧化物2DEG中的Rashba分裂带的直接可视化是缺乏的,这阻碍了对其丰富的自旋轨道物理的深入理解。在这里,我们调查KTaO $_3$-2DEG和证据的Rashba分裂带使用角分辨光电子能谱。拟合的紧束缚哈密顿量的频带,我们提取的有效Rashba系数,并带来洞察复杂的多轨道性质的能带结构。我们的计算揭示了非常规的自旋和轨道纹理,表现出补偿效应,从强烈依赖于面内各向异性的准简并带对。我们计算了带分辨自旋和轨道Edelstein效应,并预测互转换效率超过其他氧化物2DEG的互转换效率。最后,我们提出了Rashba系统的设计规则,以优化自旋-电荷互转换性能。
2022-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Optical spin injection in graphene with Rashba spin-orbit interaction
我们计算了单层石墨烯在Rashba自旋轨道耦合和面内磁场作用下的红外光自旋注入效率。在对应于Rashba分裂的光子频率范围内的注入率被示出为与塞曼分裂和Rashba分裂的比率成比例。结果,对于实验上可获得的自旋-轨道耦合值和低于10特斯拉的磁场,可以可控地实现大的自旋极化。
2014-03-24 cond-mat.mes-hall
Anisotropic quantum transport in monolayer graphene in the presence of Rashba spin-orbit coupling
我们研究了单层石墨烯晶格中自旋相关的电子隧穿Rashba势垒。利用传输矩阵方法,得到了手征粒子的自旋相关输运性质。结果表明,石墨烯片在Rashba自旋轨道势垒的存在下将充当电子自旋反转器。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
Magnetic flux induced spin polarization in semiconductor multichannel rings with Rashba spin orbit coupling
我们表明,一个有限的磁通量线程的多通道半导体环诱导自旋积累在样品的边界时,Rashba自旋轨道相互作用被考虑在内,即使在没有外部电场。
2005-05-16 cond-mat.mes-hall
Spin-Orbital Textures and Interferometers by Nanoscale Geometric Design of Quantum Rings with Orbital Rashba Coupling
我们推导出一个有效的连续介质模型来描述电子在弹道一维弯曲纳米结构中的传播,该纳米结构的特点是由于具有$d-$轨道对称性的局域电子态、原子自旋-轨道耦合和轨道Rashba耦合而引起的自旋-轨道自由度的强烈相互作用.我们演示了如何一个平面的不均匀的空间曲率的纳米通道可以产生通过循环上相应的布洛赫球表示的自旋和轨道纹理。特别是,我们采用了典型的情况下,一个椭圆形的量子环,以探讨在低能量的电子输运的几何形状的作用。我们发现,在这个政权的自旋和轨道纹理表现出相等的绕组周围的径向或面外方向。值得注意的是,自旋和轨道绕组不仅可以通过修改纳米级形状来调整,就像自旋Rashba效应一样,还可以通过电子门控改变电子密度。我们表明,纹理的存在与图案的几何Aharonov-Anandan阶段内的量子环内的一个周期中获得。此外,不同于单带Rashba耦合纳米环,电导的操纵可以通过电子密度变化来实现,并且间接地通过反转不对称相互作用的强度的变化来实现。
2019-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Microscopic Theory of Rashba Interaction in Magnetic Metal
从描述d轨道的微观哈密顿量出发,导出了磁性金属中的Rashba自旋轨道耦合理论。当结构反转对称性破缺时,电子在$d$ -轨道间的跳跃产生了轨道角动量的手征有序,与原子的自旋轨道耦合作用相结合,产生Rashba相互作用.表征相互作用的Rashba参数具有带特异性,甚至在带与带之间反转其符号。在最近的实验中发现的Rashba参数的大增强归因于3d磁性原子与非磁性重元素的轨道混合,我们证明了第一性原理和紧束缚计算。
2012-06-30 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Stern-Gerlach spin filter by nonuniform spin-orbit interaction
对具有非均匀自旋轨道相互作用(SOI)的二维电子系统中一种新的自旋滤波进行了理论研究。SOI的强度被调制垂直于充电电流。由于非均匀SOI而产生的有效磁场的空间梯度导致Stern-Gerlach型自旋分离。极化的方向垂直于电流,平行于空间梯度。甚至在不施加任何外部磁场和不附接铁磁接触的情况下也可以实现几乎100%的自旋极化。自旋极化即使在随机性存在的情况下也持续存在。
2005-06-14 cond-mat.mes-hall
Curvature-induced Rashba spin-orbit interaction in strain-driven nanostructures
推导了低维电子应变驱动纳米结构中考虑自旋轨道相互作用的有效降维薛定谔方程。采用绝热分离快法向量子自由度和慢切向量子自由度的方法,研究了应变诱导类Rashba自旋轨道相互作用(SOI)的产生.通过将这种分析应用到一维弯曲量子线,我们证明了弯曲诱导的Rashba SOI导致增强的自旋-轨道效应。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall
Extrinsic Spin Hall Effect from Anisotropic Rashba Spin-Orbit Coupling in Graphene
我们研究了Rashba耦合的各向异性对石墨烯上自旋轨道活性吸附原子引起的非本征自旋霍尔效应的影响。除了固有的自旋-轨道耦合,被认为是一个广义的各向异性Rashba耦合所产生的原始石墨烯的镜像和六角对称性的故障。我们发现,Rashba各向异性可以强烈修改自旋霍尔角对载流子浓度的依赖关系。我们的模型提供了一个简单的和一般的描述斜散射机制,由于自旋轨道耦合,是由接近大的吸附原子团簇。
2015-10-27 cond-mat.mes-hall
Double version of the Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling
Rashba型和Dresselhaus型自旋轨道耦合是两种典型的线性耦合形式。我们建立了一个模型的基本物理,该模型可以被看作是Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的双重版本。该模型描述了自旋轨道系统中一类无质量狄拉克费米子的低能物理。无质量狄拉克费米子的物理性质由自旋轨道系数的数学关系决定。对于相等的Rashba和Dresselhauss耦合常数,k-独立的本征旋量和一个持久的自旋螺旋结合无质量双折射狄拉克费米子出现在这个模型中。该模型描述的自旋轨道耦合系统具有从自旋电子学到量子计算的潜在技术应用。
2022-04-14 cond-mat.mes-hall
Topological zero-line mode of bilayer graphene with Rashba spin-orbital coupling and staggered sublattice potentials
研究了具有Rashba自旋-轨道耦合和交错亚晶格势的双层石墨烯中,在不同栅压下两畴界面处的畴壁。识别了不同类型的零线模,包括具有纯自旋滤波效应的零线模。提出了三个不同畴结处的Y形电流分配。
2018-05-11 cond-mat.mes-hall
Determination of Rashba and Dresselhaus spin-orbit fields
确定Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用强度在一个特定的样品仍然是一个挑战,即使在今天。在这篇文章中,我们调查的可能性,测量这些相互作用强度的绝对值计算持久的电荷和自旋电流在介观环。我们的数值结果可以通过实验验证。
2011-04-20 cond-mat.mes-hall
The influence of anisotropic Rashba spin-orbit coupling on current-induced spin polarization in graphene
我们考虑一个无序的石墨烯层与各向异性Rashba自旋轨道耦合受到纵向电场。利用线性响应理论,我们计算了电流诱导自旋极化,包括面内垂直和平行于电场方向的分量。与各向同性Rashba自旋轨道的情况不同,其中自旋极化的正常分量在狄拉克点周围的费米能量方面是线性的,各向异性Rashba自旋轨道可以导致该分量在Lifshitz点内的这种能量处的非线性依赖性。此外,我们表明,各向异性Rashba相互作用允许调谐的自旋极化方向从垂直方向的平行,这样对于某些值的Rashba参数的幅度的两个组件也可以淬火。通过计算顶点修正,还考虑了载流子散射对随机分布的非磁性无序的影响。这导致自旋极化分量的修改取决于Rashba参数的相对强度。
2017-06-08 cond-mat.mes-hall
Strong Enhancement of Rashba spin-orbit coupling with increasing anisotropy in the Fock-Darwin states of a quantum dot
我们研究了在垂直外磁场中,存在Rashba自旋轨道相互作用的椭圆量子点的电子性质。我们的工作表明,Fock-Darwin光谱显示出强烈的Rashba自旋轨道耦合的签名,即使在低磁场下,随着量子点的各向异性的增加。相对于各向异性的这种明显的效果的解释。强的自旋轨道耦合效应在相应的偶极允许的光学跃迁中表现突出,因此易于直接实验观察。
2012-01-24 cond-mat.mes-hall
Strong tuning of Rashba spin orbit interaction in single InAs nanowires
自旋电子学新兴领域的一个关键概念是通过Rashba自旋轨道相互作用产生的有效磁场控制自旋进动的栅极电压或电场。在这里,我们展示了电场诱导的Rashba自旋轨道相互作用在InAs纳米线中的产生和调谐,其中强电场是由双栅极或围绕栅极的固体电解质产生的。特别地,电解质门控使得能够在仅1V的栅极偏压内实现Rashba系数的六倍调谐和自旋弛豫时间的近三个数量级调谐。纳米线中自旋轨道相互作用的这种戏剧性的调谐可能在基于纳米线的自旋电子器件中具有意义。
2012-05-07 cond-mat.mes-hall
Harper-Hofstadter problem for 2D electron gas with ${\bf k}$-linear Rashba spin-orbit coupling
本文用解析和数值方法研究了在周期势和垂直磁场作用下具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子气的Harper-Hofstadter问题。根据半导体结构的实际参数计算了蝶形能谱、旋量波函数以及自旋密度和平均自旋极化。计算结果表明,在周期势和均匀磁场作用下的二维电子气中,实验上可以观察到大自旋-轨道Rashba耦合引起的能谱分裂效应.
2006-07-08 cond-mat.mes-hall
Generation of dc spin current in a narrow channel with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interaction
考虑了有限范围交流偏置前栅作用于具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用效应的量子信道。交流偏置门,引起动态Rashba耦合,导致自旋分辨相干共振非弹性散射。随后产生纯直流自旋电流,而不伴随电荷电流。在存在Dresselhaus效应的情况下,直流自旋电流在低动能区被抑制,但在高动能区被辅助。
2006-11-28 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
Spin correlation function theory of spin-charge conversion effects
本文从物理量、自旋和电流的关联函数出发,介绍了自旋电子学中自旋-电荷转换效应的理论。研究了具有随机自旋轨道相互作用和空间非均匀Rashba相互作用的金属系统的正、逆自旋霍尔效应和自旋泵浦效应。该理论没有与自旋电流相关的模糊性,并提供了自旋-电荷转换效应的清晰物理图像。在本方法中,所谓的自旋电流传输效率实质上是磁化率的非均匀分量。
2018-11-05 cond-mat.mes-hall
Non-local Spin-charge Conversion via Rashba Spin-Orbit Interaction
我们从理论上表明,在金属中的自旋-轨道相互作用的自旋和电荷之间的转换发生,即使在非本地设置的磁化和自旋-轨道相互作用是空间分离的,如果考虑到电子扩散。对Rashba自旋-轨道相互作用进行了微扰处理。结果表明了有效自旋规范场(自旋动力)概念在非定域组态中的有效性。在铁磁物质、正常金属和重金属三层结构中观察到的逆Rashba-Edelstein效应可以用非局域有效自旋规范场来解释。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall
Bilinear magnetoresistance in 2DEG with isotropic cubic Rashba spin-orbit interaction
本文理论上研究了具有各向同性立方Rashba自旋-轨道相互作用的2D系统中的双线性磁阻,推导了电流诱导自旋极化产生的有效自旋轨道场并分析其对单向响应的贡献,模型适用于半导体量子阱及钙钛矿氧化物表面和界面的2DEG。
2024-03-23 cond-mat.mes-hall
Phonon-drag thermopower and hot-electron energy-loss rate in a Rashba spin-orbit coupled two-dimensional electron system
本文从理论上研究了Bloch-Gruneisen(BG)体系中Rashba自旋轨道耦合二维电子系统(2DES)中声子拖曳对热电势和热电子能量损失率的贡献。我们假设电子通过形变势与纵向声学声子相互作用,通过压电势与纵向和横向声学声子相互作用。讨论了Rashba自旋轨道相互作用对声子拖曳热电势和热电子能量损失率的大小和温度依赖性的影响。我们数值提取的声子拖曳热势和能量损失率的温度依赖性的指数。我们发现,由于Rashba自旋轨道耦合的存在,指数被强烈抑制。
2013-06-11 cond-mat.mes-hall
Enhanced Rashba spin-orbit coupling in core-shell nanowires by the interfacial effect
我们报告$\vec{k}\cdot\vec{p}$计算的Rashba自旋轨道耦合控制的外部门在InAs/InAsP核壳纳米线。我们发现,电荷溢出的势垒材料允许一个更强的对称性破缺比均匀的纳米材料,诱导特定的界面相关的贡献自旋轨道耦合。我们的结果与最近的实验定性地一致[S. Futhemeier \textit{et al.},Nat. Commun. \textbf{7},12413(2016)],并提出了额外的波函数工程策略来增强和控制自旋-轨道耦合。
2018-11-22 cond-mat.mes-hall
Spin densities in parabolic quantum wires with Rashba spin-orbit interaction
利用正则变换,我们对角化近似的高斯线与Rashba自旋轨道相互作用的哈密顿量。这一过程使我们能够获得能量色散关系和波函数具有良好的精度,即使在系统中具有较强的Rashba耦合。有了这些本征态,人们可以计算通过在样品上施加偏置电压引起的非平衡自旋密度。我们重点研究了自旋密度的$z$分量,它与自旋霍尔效应有关.
2007-01-23 cond-mat.mes-hall
Spin-density induced by electromagnetic wave in two-dimensional electron gas with both Rashba and Dresselhaus spin-orbit couplings
我们考虑了具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的二维电子气对微波激发的磁响应。我们推广了[A. Shnirman和我马丁,欧罗巴。Lett. 78,27001(2007).],其中研究了纯Rashba偶联。我们观察到,微波与面内电场和面外磁场产生一个面外自旋极化。这种效应在具有分辨自旋轨道分裂子带的干净系统中更为突出。考虑到对微波磁场的响应,自旋-轨道对磁化强度的贡献远远超过清洁极限下通常的塞曼贡献。当Rashba耦合和Dresselhaus耦合具有相等的强度时,该效应消失。
2008-08-19 cond-mat.mes-hall
Spin torque due to non-uniform Rashba spin orbit effect
在对自旋-轨道诱导自旋力矩[S.G. Tan等人,arXiv:0705.3502(2007); S. G. Tan等人,Ann.Phys.326,207(2011)],L. M. Miron等人,Nature Mater,9,230(2010).在这篇文章中,我们提出了三个额外的自旋力矩项,所产生的磁化空间的Rashba自旋轨道效应的非均匀性。我们提出了一个简单的Rashba梯度设备,它可以潜在地降低开关电流的n个数量级,其中大的n测量一个小的磁化变化。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric properties of a quantum dot coupled to magnetic leads by Rashba spin-orbit interaction
我们考虑了单能级量子点耦合到两个铁磁引线。除了隧道过程保存电子自旋,我们还包括与自旋翻转的隧道电子,这是由于Rashba自旋轨道耦合出现的过程。电荷和热电流内的非平衡格林函数技术计算。当电极是半金属(完全自旋极化)时,Rashba自旋轨道耦合导致Fano干涉效应,这导致增强的热电响应。它还表明,这样的系统可以作为有效的热机。此外,由于外部磁场的Rashba自旋轨道耦合和塞曼分裂的相互作用示出,以允许控制这些参数的热机的功率和效率。
2018-01-11 cond-mat.mes-hall
Interplay of the Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling in the optical spin susceptibility of 2D electron systems
本文计算了具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的二维电子气的自旋磁化率张量。结果表明,两种类型的自旋-轨道耦合之间的相互作用导致自旋密度响应函数的各向异性谱行为,这与Rashba或Dresselhaus消失的情况显着不同。强共振的自旋磁化率作为能量自旋分裂的角各向异性的结果。这种特性的光学调制响应可能是有用的实验探测自旋积累和自旋密度电流在这样的系统。
2007-05-25 cond-mat.mes-hall
Graphene with wedge disclination in the presence of intrinsic and Rashba spin orbit couplings
在这篇文章中,修改的凯恩-梅勒哈密顿量推导出楔形向错和自旋轨道耦合(内禀和Rashba)的石墨烯。楔形向错使平面晶格变为圆锥晶格,从而改变了自旋轨道耦合。内禀自旋轨道相互作用和微扰的Rashba自旋轨道相互作用的哈密顿量精确地解决了。结果表明,在缺陷周围存在Kramer简并的中隙局域自旋分离磁通态。这些零能量自旋分离态发生在外部磁通量值$Φ\pmΔΦ$处。引入外磁通量$Φ$使电子在缺陷周围循环时的波函数具有周期性。结果表明,这种分离是由于圆锥曲率对自旋轨道耦合的影响而产生的。此外,我们发现这些结果是强大的Rashba自旋轨道相互作用,这是重要的自旋电子学和纳米电子学的应用。
2015-01-20 cond-mat.mes-hall
Prediction of Giant Spin Motive Force due to Rashba Spin-Orbit Coupling
在铁磁体中的磁化动力学可以通过自旋原动力感生自旋相关的电场。由自旋相关的电场产生的自旋电流又可以通过自旋转移力矩来修改磁化动力学。虽然这种反馈效应通常很弱,因此被忽略,我们预测,在Rashba自旋轨道耦合系统与大的Rashba参数$α_{\rm R}$,耦合产生的自旋相关的电场[ $\pm(α_{\rm R}m_e/e\hbar) (\vhat{z}\times \partial \vec{m}/\partial t)]$,它可以大到足以修改磁化动力学显着。这种效应应该与基于具有强Rashba自旋轨道耦合的磁性层的器件应用相关。
2012-05-14 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
Spin-orbit related power-law dependence of the diffusive conductivity on the carrier density in disordered Rashba two-dimensional electron systems
利用严格考虑多重散射事件的动量空间Lanczos递推方法,揭示了非微扰无序效应对低密度区具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子系统电荷输运的显著影响.我们的模拟发现的DC纵向电导率的载流子密度的幂律依赖,与指数线性依赖于Rashba自旋轨道强度,但独立的无序强度。因此,在复杂的多重散射过程影响下的经典电荷输运也表现出自旋轨道耦合的特征。这种高度非常规的行为在具有可调载流子密度和Rashba分裂的系统中被认为是可观察到的,例如LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$界面、Rashba半导体碲化铋的异质结构和表面合金Bi $_x$ Pb $_y$ Sb $_{1-x-y}$ /Ag(111)。
2020-02-02 cond-mat.mes-hall
Enhanced photogalvanic effect in graphene due to Rashba spin-orbit coupling
我们从理论上分析了在Rashba自旋轨道耦合的情况下,石墨烯中自旋极化电荷流(光电流效应)和自旋极化的光学产生。在石墨烯平面中施加外部磁场,这在电流产生机制中起着至关重要的作用。我们预测了一个高效的共振类光电效应在一个狭窄的频率范围内,这是由磁场。一个相对效率较低的光电流效应出现在一个较宽的频率范围内,由电子浓度和自旋轨道耦合强度。
2015-02-19 cond-mat.mes-hall