A proposal for the measurement of Rashba and Dresselhaus spin-orbit interaction strengths in a single sample
我们建立了一个精确的分析处理的Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的强度在一个单一的样品通过测量持续的自旋电流的测定。一个隐藏的对称性被利用的哈密顿量表明，自旋电流消失时的Dresselhaus相互作用的强度变得等于Rashba项的强度。即使在存在紊乱的情况下，结果也是持续的，因此这方面的实验将是具有挑战性的。
2012-05-11 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
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
Electric field-induced spin textures in a superlattice with Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling
研究了在Rashba和Dresselhaus对自旋轨道耦合贡献固定和变化的情况下，一维门控超晶格中的直流电荷流、场致自旋极化和自旋织构。结果发现，具有零平均值的自旋分量可以证明非零场诱导的自旋纹理在超晶格细胞，可以通过实验探测，具有最高的振幅可实现的可比Rashba和Dresselhaus条款的间隔。碰撞率和温度的有限参数的考虑被认为是非破坏性的计算电流和自旋特性取决于所有状态下的费米能级。
2009-05-07 cond-mat.mes-hall
Exact and quasiclassical Green's functions of two-dimensional electron gas with Rashba-Dresselhaus spin-orbit interaction in parallel magnetic field
本文给出了在面内均匀磁场作用下具有Rashba-Dresselhaus自旋-轨道相互作用的二维电子的单粒子格林函数的新的精确和渐近结果。一个特殊的情况下，允许一个精确的解析解也突出显示。为了证明我们的方法的优点，我们应用所获得的格林函数计算电子密度和磁化强度
2018-05-15 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 relaxation and anticrossing in quantum dots: Rashba versus Dresselhaus spin-orbit coupling
研究了垂直磁场中二维量子点中电子能级的自旋轨道分裂。结果表明，在基态以上的两个最低能级偶然简并时，Rashba自旋-轨道耦合导致能级反交叉和自旋上、下态的混合，而由于Dresselhaus项的存在，这些能级没有混合.我们计算了声子引起的三个最低能级的弛豫时间和退相干时间。我们发现，自旋弛豫率作为一个磁场的函数表现出尖状结构的Rashba，但不为Dresselhaus自旋轨道相互作用。
2005-06-20 cond-mat.mes-hall
Two exact properties of the perturbative expansion for the two-dimensional electron liquid with Rashba or Dresselhaus spin-orbit coupling
我们已经确定了两个有用的精确性质的微扰展开的情况下的二维电子液体与Rashba或Dresselhaus自旋轨道相互作用和在没有磁场。结果使我们能够得出有趣的结论，关于交换和相关能量和准粒子性质的自旋-轨道耦合的强度，这是有效的电子-电子相互作用的所有订单的依赖。
2011-06-07 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
Effective Dresselhaus and Rashba spin-orbit interactions in narrow quantum wells
Rashba和线性Dresselhaus相互作用被认为对基于A $_3$ B $_5$化合物的量子阱中的二维电子的自旋分裂产生主要贡献。我们发现，界面的自旋轨道相互作用显着重整化相应的Rashba（$α_{SIA}$）和Dresselhaus（$α_{BIA}$）参数的值。为此，我们解决了有效质量方程的量子阱中补充的原始边界条件的原子尖锐的接口和计算界面的贡献$α_{SIA}$和$α_{BIA}$。我们的结果解释了相当大的传播在GaAs/AlGaAs量子阱的自旋轨道参数的实验数据。我们还证明了即使在平均电场为零的量子阱中，界面的非等效性也会导致自旋分裂的各向异性。
2018-03-09 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall and spin-diagonal conductivity in the presence of Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling
研究了具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的顺磁二维电子气在弱散射区对电场的自旋电流线性响应电导张量.在ususal的情况下，两个自旋轨道分裂带被占领，我们发现，自旋霍尔电导率仅取决于的Rashba和Dresselhaus耦合强度的大小的差异，除了在一个狭窄的窗口，其中两个耦合强度是相等的。我们还发现了一个新的效果，在驱动场的方向上产生的自旋电流时，Dresselhaus自旋轨道耦合是非零的。我们讨论了这一发现的实验意义，考虑到有限的流动性和典型参数的当前样品和可能的实验设置，其检测。
2003-10-14 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent Seebeck Effect in Aharonov-Bohm Rings with Rashba and Dresselhaus Spin-orbit Interactions
本文从理论上研究了在磁通量垂直于介观环的情况下，同时存在Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的Aharonov-Bohm介观环中自旋相关的Seebeck效应.我们应用格林函数方法计算自旋Seebeck系数采用紧束缚哈密顿量。结果表明，自旋Seebeck系数与能量相关透射系数的斜率成正比。研究了自旋Seebeck系数与费米能级、磁通量、自旋轨道耦合强度和温度的关系。当Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合强度稍有不同时，可以得到最大的自旋Seebeck系数。自旋Seebeck系数可以通过增加温度和无序度来降低。
2016-02-10 cond-mat.mes-hall
Majorana fermions in s-wave noncentrosymmetric superconductor with Rashba and Dresselhaus (110) spin-orbit couplings
非对称自旋轨道（SO）相互作用是实现非中心对称超导体（NCS）拓扑相的关键，本文采用数值和解析方法研究了具有Rashba和Dresselhaus（110）SO耦合的s波NCS的边缘态和涡旋核态.特别是，我们证明了存在一个新的半金属相的特征在于平坦的Andreev束缚态的s波Dresselhaus NCS的相图，支持出现的马约拉纳费米子（MF）。平坦色散意味着态密度的峰值，其在隧穿电导测量中具有明确的实验特征，并且这里提出的MF应该是实验可检测的。
2013-01-26 cond-mat.mes-hall
Magneto-transport in a mesoscopic ring with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
本文研究了在Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用下，一维介观环中的电子输运。紧束缚形式主义内的一个完全的分析技术揭示了存在的自旋轨道相互作用的自旋分裂带，并导致一种方法来确定的Dresselhaus相互作用的强度。除此之外，还对有序环和无序环的持续电流进行了数值研究。我们观察到，自旋-轨道相互作用的存在，在一般情况下，导致持续电流的振幅增强。数值结果证实了各自的分析结果。
2011-07-23 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
Experimental determination of Rashba and Dresselhaus parameters and $g^*$-factor anisotropy via Shubnikov-de Haas oscillations
采用Shubnikov-de Haas测量方法，结合拍频图分析和双倾斜磁场中的符合测量，研究了反转非对称InGaAs/InP量子阱中导带电子的自旋劈裂.该方法允许我们确定Rashba和线性Dresselhaus自旋轨道相互作用系数的绝对值，它们的相对符号和完整的Landé g张量。这是通过分析拍波节点位置相对于磁场方向和量子阱法线之间的极角和方位角的各向异性来实现的。我们发现，自旋轨道相互作用是由一个大的Rashba系数与线性Dresselhaus系数，是10 $\%$的Rashba系数一起占主导地位。它们的相对符号被发现是正的。由于自旋轨道相互作用，g张量具有显著的面外各向异性和较小但明显的面内各向异性。
2017-03-21 cond-mat.mes-hall
Direct detection of the relative strength of Rashba and Dresselhaus spin-orbit interaction: Utilizing the SU(2) symmetry
提出了一种不依赖于方向相关的物理量而检测量子阱中Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用相对强度的简单方法。这种方法利用了临界栅压的不对称性，导致了显著的SU（2）对称信号，而SU（2）对称信号恰好反映了量子阱的本征结构反转不对称性。我们支持我们的建议的数值计算的平面内弛豫时间的基础上自洽八带凯恩模型。我们发现，导致最大自旋弛豫时间的两个不同的临界栅电压[SU（2）对称性的一个效应]可以简单地确定Rashba和Dresselhaus项系数的比值。我们的建议也可以推广到提取量子线和量子点结构中的自旋轨道相互作用的相对强度。
2010-03-05 cond-mat.mes-hall
Spin pumping of two-dimensional electron gas with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
我们从理论上考虑了铁磁绝缘体（FI）和二维电子气（2DEG）之间的结中的自旋泵，其中Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用共存。使用二阶微扰理论，我们推导出的铁磁共振（FMR）实验中的界面交换耦合的情况下，线宽的增加。我们澄清了吉尔伯特阻尼的增强取决于谐振频率和自旋取向的FI。我们表明，这种设置的FMR实验可以提供信息的自旋纹理的2DEG在费米表面。
2021-08-07 cond-mat.mes-hall
Exact Landau Levels in Two-Dimensional Electron Systems with Rashba and Dresselhaus Spin-Orbit Interactions in a Perpendicular Magnetic Field
研究了在垂直磁场中同时存在Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的二维电子系统。通过定义两个合适的玻色子算符，并利用幺正变换，我们可以得到所有参数范围内的精确朗道能级。当Rashba和Dresselhaus自旋-轨道相互作用强度相等时，得到了一个新的塞曼能量消失的解析解，其中电子的轨道和自旋波函数是分离的.研究还表明，在这种情况下，塞曼分裂和自旋轨道分裂是独立的朗道能级指数$n$。由于塞曼能量的作用，在一定的磁场下，当Rashba自旋轨道耦合较大时，本征态$|n, k, s=1, σ>$和$|n+1, k, s^\prime =-1, σ^\prime>$之间会产生新的交叉。如果简并发生在费米能级，则这种简并导致共振自旋霍尔电导。
2006-02-20 cond-mat.mes-hall
Ballistic transport in one-dimensional loops with Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling
讨论了当电子注入到一个节点并在另一个节点被收集时，量子线多边形环中Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的综合效应。此外，我们还研究了当电子被注入和收集在同一节点时，在存在磁通量的情况下，Al'tshirt-Aronov-Spivak振荡的抑制。最后，我们指出，最近实现的弹道自旋干涉仪可以用来获得一个可靠的估计的幅度比的两个自旋轨道相互作用。\bigskip
2005-12-20 cond-mat.mes-hall
Broken spin-Hall accumulation symmetry by magnetic field and coexisted Rashba and Dresselhaus interactions
在没有外部磁场的情况下，二维电子气（2DEG）中的自旋霍尔效应产生关于电流轴的对称面外自旋Sz积累。这里我们采用了真实空间的Landauer-Keldysh形式主义[B. K. Nikolic等人，物理修订版信函95，046601（2005）; Phys.Rev.B73，075303（2006）]通过考虑四端设置来研究这种对称性被破坏的情况。在不存在Dresselhaus相互作用的情况下，从对应于0 - 0.5倍Rashba跳跃能tR的塞曼分裂能的面外B开始，可以清楚地看到破缺过程。本文研究了Rashba相互作用对二维电子气磁化强度的影响。对于共存的Rashba tR和Dresselhaus tD自旋轨道耦合在B的情况下，互换tR和tD逆转整个积累模式。
2007-05-14 cond-mat.mes-hall
Pure spin current generation in a Rashba-Dresselhaus quantum channel
我们展示了一个自旋泵产生的纯自旋电流的可调强度和极化的情况下的电荷电流。泵浦功能是通过一个交流栅极电压，动态调制的Rashba常数在一个局部区域的量子信道与静态Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的装置。计算了自旋分辨Floquet散射矩阵，分析了整个散射过程。抽运的自旋电流可以分为自旋保持传输和自旋反转反射两部分。这两项具有相反的自旋流极化，并且相互竞争。我们提出的自旋为基础的设备可以用于非磁性控制的自旋流通过调整交流栅极电压和驱动频率。
2008-08-11 cond-mat.mes-hall
Alternative method for the quantitative determination of Rashba- and Dresselhaus spin-orbit interaction using the magnetization
在磁场B中的二维电子系统的量子振荡磁化强度M被发现提供了Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用（SOI）的定量信息。这是通过首先数值求解包括线性Rashba-和Dresselhaus SOI以及特别是双倾斜磁场中的塞曼项的模型哈密顿量，然后评估平面内磁场分量的不同方向的固有各向异性磁化来示出的。M（B）中特定磁量子振荡的幅度被发现是SOI强度的直接度量，在B场处SOI诱导的朗道能级反交叉发生。各向异性M允许人们量化两个贡献的大小以及它们的相对符号。我们使用现实的样品参数，并表明，最近报道的实验技术提供了一个灵敏度，允许检测的预测现象。
2013-11-25 cond-mat.mes-hall
Robustness of spin filtering against current leakage in a Rashba-Dresselhaus-Aharonov-Bohm interferometer
在早期的一篇论文[Phys. Rev. B 84，035323（2011）]中，我们提出了一种基于类金刚石干涉仪的自旋滤波器，该干涉仪同时受到Aharonov-Bohm通量和（Rashba和Dresselhaus）自旋轨道相互作用的影响。在这里，我们表明，出射电子自旋的全极化保持不变，即使当一个允许泄漏的电子从分支的干涉仪。一旦调谐其中一个分支上的栅极电压以实现它们之间的有效对称，则可以通过确定自旋-轨道相互作用强度和Aharonov-Bohm通量的电场和/或磁场来控制该极化。
2013-02-27 cond-mat.mes-hall
Interplay of magnetic field and geometry in magneto-transport of mesoscopic loops with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
电子输运在闭环结构中的紧束缚的形式主义内，并在Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的存在下解决。已经表明，任何一个自旋轨道场可以精确地估计，如果另一个是已知的，通过观察非极化电子的透射共振或反共振。结果是通过一个简单的方形回路的精确解析计算，并通过一个圆环的数值精确配方。详细讨论了输运性质对干涉仪几何结构的敏感性。
2012-06-19 cond-mat.mes-hall
Tunable chirality and circular dichroism of a topological insulator with $ C_{2v} $ symmetry as a function of Rashba and Dresselhaus parameters
偏振敏感器件依赖于超材料来表现出对给定手性的光的不同程度的吸收。拓扑绝缘体（TI）的手征表面态在狄拉克锥附近选择性地吸收右和左圆偏振光，在$ Γ$点处达到其最大值。在这封信中，我们证明了一个带隙开放TI与C $_{2v}$对称性，这是通过Rashba和Dresselhaus哈密顿的组合表示改变优先吸收的左，右圆偏振光允许圆二色性（CD）的平滑变化。CD的这种变化，反映在一系列的积极和消极的价值被证明是一个函数的Rashba和Dresselhaus耦合参数。此外，我们画了一个平行的变化CD和过渡金属dichalcogenides谷电子新兴领域，并注意到手性状态的可能性，作为量子信息处理的基础。
2015-08-26 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional electron gas in the regime of strong light-matter coupling: Dynamical conductivity and all-optical measurements of Rashba and Dresselhaus coupling
电子系统与激光场的非微扰相互作用可以显著地改变其物理性质。特别是，在二维（2D）材料与缺乏反转对称性，实现了一个政权的强轻物质耦合允许直接光学调谐的强度的Rashba自旋轨道相互作用（SOI）。利用这些结果，我们建立了一个理论的动态电导率的二维电子气与Rashba和Dresselhaus SOI耦合到一个非共振的高频电磁波。我们认为，强的光-物质耦合定性地改变了电子的色散，并可以作为一个强大的工具来探测和操纵的耦合强度和调整的频率范围内，光学电导率基本上是非零的。
2016-10-19 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
Dynamic Rashba-Dresselhaus Effect
Rashba-Dresselhaus效应是半导体中双简并带极端的分裂，伴随着反向旋转自旋纹理和自旋动量锁定的出现。在这里，我们研究这种效果是如何修改晶格振动。我们发现，在中心对称的非磁性晶体，其中的大量Rashba-Dresselhaus效应是完全禁止的，电子-声子相互作用可以诱导声子辅助的，动态的Rashba-Dresselhaus自旋分裂的存在下，一个平衡的声子人口。特别是，我们展示了如何Rashba，Dresselhaus，或Weyl自旋纹理可以选择性地建立驱动相干红外活性声子，我们进行从头计算来量化这种效果的卤化物钙钛矿。
2021-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit effects in GaAs quantum wells: Interplay between Rashba, Dresselhaus, and Zeeman interactions
通过精确的汉密尔顿解析解，研究了受外磁场作用的量子阱中Rashba、Dresselhaus和Zeeman相互作用之间的相互作用，其中包括求和规则方法中的电子-电子相互作用。这个解决方案允许讨论的自旋轨道耦合的影响，在量子阱上的非弹性光散射和电子自旋共振实验中测得的一些相关的量。特别是，我们已经评估了自旋轨道贡献的自旋分裂的朗道水平和分裂的电荷和自旋密度激发。我们还讨论了当外加磁场相对于垂直于量子阱的方向倾斜时自旋轨道效应的变化。
2006-05-08 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic generation of spin currents in a quantum ring with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
当受到线偏振太赫兹脉冲时，具有Rashba-Dresselhaus型自旋轨道相互作用（SOI）的介观环表现出不均匀的方位角电荷和自旋分布。这两种类型的SOI耦合被认为是线性的电子动量。我们的结果是在一个形式主义的基础上满足的密度算子，数值求解的角度$ϕ$，角度确定的激光脉冲的偏振方向的不同值的运动方程。这样得到的解决方案，后来在确定的时间依赖的电荷和自旋电流，其值计算在固定的限制。这两种电流都表现出振荡行为，在自旋电流的情况下，由于拍频模式而变得复杂。我们解释了这种情况下的两个自旋-轨道相互作用，迫使电子自旋振荡的两个自旋量子化轴之间对应的Rashba和Dresselhaus相互作用的帐户。用单粒子谱解释了振荡频率。
2011-09-12 cond-mat.mes-hall
Electrical control of phonon mediated spin relaxation rate in semiconductor quantum dots: the Rashba vs the Dresselhaus spin-orbit couplings
在对称量子点（QD）中，众所周知，自旋热点（即，尖点状结构，由于在能级或反交叉点附近存在简并性）对于纯Rashba情况存在，但对于纯Dresselhaus情况不存在[Phys.Rev.Lett. 95，076805（2005）]。由于Dresselhaus自旋轨道耦合在GaAs和GaSb量子点中占主导地位，因此即使对于纯Dresselhaus情况，也必须找到自旋热点或尖点结构的确切位置。在本文中，第一次，我们提出的分析和数值计算结果表明，自旋热点也可以看到纯Dresselhaus自旋轨道耦合的情况下，通过外部栅极诱导大的各向异性。在自旋热点处或附近，自旋跃迁速率提高，退相干时间比没有自旋热点的情况减少了几个数量级。因此，当设计用于量子逻辑门、固态量子计算和量子信息处理中的可能实现的基于QD自旋的晶体管时，应当避免这样的位置。也可以提取精确的实验数据（Phys. Rev. Lett. 100，046803（2008））从我们开发的理论模型中获得声子介导的自旋翻转速率。
2013-06-13 cond-mat.mes-hall
Spin force and the generation of sustained spin current in time-dependent Rashba and Dresselhauss systems
在2DEG结构中的自旋电流和自旋极化的产生进行了研究，在存在的Dresselhaus和Rashba自旋轨道耦合（SOC），后者的强度被调制的交流栅极电压的时间。利用非阿贝尔规范场方法，建立了SOC系统中Lorentz自旋力与自旋流之间的关系，证明了自旋力的纵向分量诱导出横向自旋流.对于一个恒定的（时不变）Rashba系统，我们恢复的通用自旋霍尔电导率的$\frac e{8π}$，以前通过Berry相位和半经典方法。在与时间相关的SOC系统的情况下，即使在强杂质散射下，自旋电流也是持续的。我们评估了在没有任何直流电场的情况下由时间调制的Rashba SOC产生的交流自旋电流。当调制频率与电子的拉莫尔频率相匹配时，自旋电流的幅度达到最大值。
2013-05-18 cond-mat.mes-hall
The effect of in-plane magnetic field on the spin Hall effect in Rashba-Dresselhaus system
在具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的二维电子气中，存在两个与简并点相连的自旋分裂能面。平面内的磁场可以改变费米面的能量面和拓扑结构。我们发现，如果化学势落在上能带的底部和简并点之间，那么仅仅通过改变磁场的方向，自旋霍尔电导率的大小就可以改变大约100%。一旦化学势高于简并点，自旋霍尔电导率变为常数$e/8π$，与磁场的大小和方向无关。另外，我们发现面内磁场对电荷霍尔电导率没有影响。
2004-11-28 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit induced interference in polygon-structures
研究了沿任意正多边形运动的弹道电子的自旋轨道诱导自旋干涉图样。研究发现，自旋干涉强烈地依赖于Rashba和Dresselhaus自旋轨道常数以及多边形的边长和排列。我们推导出零Dresselhaus或零Rashba自旋轨道耦合的极限情况下的解析公式，包括圆的结果。我们计算了非零Dresselhaus和Rashba的情况下数值的正方形，三角形，六边形，和圆形，并讨论了可观察的自旋干涉，它可以潜在地被用来测量Rashba和Dresselhaus系数。
2004-12-22 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
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
Magnetic breakdown of cyclotron orbits in systems with Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling
研究了二维电子气中Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合对横向电子聚焦的影响。根据它们的相对大小，两个耦合的存在可以导致第一聚焦峰分裂成两个或三个。这种分裂有关于自旋-轨道耦合的相对值的信息，因此也有关于费米面形状的信息。更有趣的是，第三个峰的存在与费米面不同层对应的轨道之间的隧穿概率（“磁击穿”）直接相关。此外，在第二聚焦条件下，可以观察到涉及隧穿的路径和不涉及隧穿的路径之间的相消干涉效应。这样的电子路径（轨道）可以实验检测使用当前的技术，用于成像的电子流开放的可能性，直接观察和表征在这个系统中的磁击穿效应。
2008-09-15 cond-mat.mes-hall
Superconductivity in a two-dimensional superconductor with Rashba and Dresselhaus spin-orbit couplings
我们提出了一个具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的一般模型来描述二维非中心对称超导体。本文在平均场论的框架下研究了两种自旋轨道耦合对超导电性的联合作用。我们发现，Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的结果类似的超导电性的影响，如果他们是单独存在于系统中。在假定每个准粒子带都是p波对的情况下，我们导出了电子带中自旋-单重态和三重态配对的混合。如果这两种类型的自旋轨道耦合联合出现，则单重态和三重态配对都会被削弱并降低到等Rashba-Dresselhaus情况下的最小值。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Measurement of Rashba and Dresselhaus spin-orbit magnetic fields
自旋轨道耦合是狭义相对论的一种表现。在运动电子的参考系中，电场转变为磁场，磁场与电子自旋相互作用，提升了自旋向上和自旋向下态的简并度。在固态系统中，所产生的自旋轨道场被称为Dresselhaus场或Rashba场，这取决于电场分别源自体反转不对称性还是结构反转不对称性。然而，确定单一样本中两种贡献的绝对值仍然是一个挑战。在这里，我们表明，这两个领域可以通过光学监测的角度依赖性的电子的自旋进动对他们的运动方向相对于晶格测量。此外，我们证明了自旋轨道场诱导的自旋共振。我们将我们的方法应用于GaAs/InGaAs量子阱电子，但它可以普遍用于计算半导体中的自旋轨道相互作用，从而促进自旋电子器件的设计。
2007-09-16 cond-mat.mes-hall
Renormalization of anticrossings in interacting quantum wires with Rashba and Dresselhaus spin-orbit couplings
我们讨论了电子-电子相互作用如何重整化弹道量子线中不同子带之间的自旋-轨道诱导反交叉。根据自旋轨道耦合和子带间距的比例，电子-电子相互作用可以增加或减少反交叉间隙。当反交叉由于Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的特殊组合而关闭时，它们的间隙接近于零，这是Luttinger液体物理的结果。监测反交叉的闭合允许在实验中直接测量相关的重整化群标度维数。如果平行于自旋-轨道耦合方向施加一个磁场，反交叉会经历不同的重整化。由于这种差异完全植根于电子-电子相互作用，不等大的反交叉也可以作为Luttinger液体物理的直接标志。此外，电子-电子相互作用增加了电导测量对反交叉存在的灵敏度。
2014-05-31 cond-mat.mes-hall
Lasing in the Rashba-Dresselhaus spin-orbit coupling regime in a dye-filled liquid crystal optical microcavity
在存在Rashba-Dresselhaus耦合的情况下，液晶光学腔中强的自旋轨道相互作用导致了独特的自旋分裂纠缠色散。这种模式之间的自旋相干性产生光学持续自旋螺旋。在这封信中，我们介绍了光学增益在这样的系统中，通过分散在液晶微腔的分子染料。我们证明了激光在Rashba-Dresselhaus制度和光学持久自旋螺旋的出现。
2021-09-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Manipulation of single electron spin in a GaAs quantum dot through the application of geometric phases: The Feynman disentangling technique
在2DEG中电定义的量子点中的单个电子的自旋可以通过在施加的栅极电势的影响下在2D平面中的闭环中动态地移动量子点来操纵。在本文中，我们提出的解析表达式和数值模拟的自旋翻转概率在绝热演化过程中存在的Rashba和Dresselhaus线性自旋轨道相互作用。我们使用Feynman退纠缠技术来确定非阿贝尔Berry相位，并找到了三种特殊情况下的精确解析表达式：（i）纯Rashba自旋-轨道耦合，（ii）纯Dresselhause线性自旋-轨道耦合，（iii）Rashba和Dresselhaus自旋-轨道耦合的混合物具有相同的强度。对于混合的Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合与不等的强度，我们得到的模拟结果，通过数值求解的Riccati方程起源于解开的过程。我们发现混合自旋-轨道耦合的自旋翻转几率一般大于纯Rashba情形和纯Dresselhaus情形的自旋翻转几率，并且只有当Rashba和Dresselhaus自旋-轨道耦合对称混合时才发生完全的自旋翻转.
2011-10-24 cond-mat.mes-hall
Electron transport in waveguides with spatially modulated strengths of the Rashba and Dresselhaus terms of the spin-orbit interaction
研究了自旋轨道相互作用（SOI）中Rashba（$α$）和Dresselhaus（$β$）项强度随空间变化的波导中的电子输运.子带混合，由于横向限制，被考虑到只有两个第一子带之间。对于足够窄的WG，传输$T$表现出作为$α$或$β$的函数的类方形形状。特别注意的情况下，相等的SOI强度，$α=β$，自旋翻转过程预计将减少。传输表现出作为SOI-自由区域的长度的函数的共振，该SOI-自由区域将存在SOI的两个区域分开，这对于$α=β$是最明显的。$α$的符号强烈地影响自旋向上和自旋向下传输。结果表明，子带混合的主要作用是移动了透射共振，降低了从一个自旋态到另一个自旋态的透射。还讨论了具有不同SOI强度和有效质量的区域之间可能的能带偏移的影响。
2010-05-03 cond-mat.mes-hall
Analytical solution of narrow quantum rings with general Rashba and Dresselhaus spin-orbit couplings
我们解析地解决了窄半导体量子环的能量本征值问题与一般的自旋轨道项，其中包括作为一个特殊的情况下，Rashba和Dresselhaus相互作用的同时。对于任意的自旋轨道耦合常数，不用近似方法就能求出系统的本征态和本征能。一般本征态表示为标量马蒂厄函数和旋量因子的乘积，旋量因子在环上是周期的或伪周期的。我们的一般解决方案减少到以前发现的Rashba和Dresselhaus耦合的特定组合的解决方案，如充分研究的情况下，Rashba只有和相等的耦合常数。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Persistent spin helix in Rashba-Dresselhaus two-dimensional electron systems
在自旋轨道耦合的二维电子系统中，最近预测存在两种情况下的持续自旋螺旋（PSH）：[001]量子阱（QW）具有相等的Rashba和Dresselhaus相互作用（RD）耦合强度，以及仅Dresselhaus [110]量子阱。在这里，我们提出了支持的结果和进一步的调查，使用我们以前的结果[物理评论B 72，153305（2005）]。显示了RD [001]和Dresselhaus [110]量子阱的精细PSH图案，以便清楚地看到螺旋的特征。我们还讨论了自旋的时间依赖性，以重新审视PSH的预测持久性的起源。对于RD [001]的情况，我们进一步考虑了随机Rashba效应，这比常数Rashba模型更现实。由此得到的畸变PSH图案表明，如果掺杂剂不能足够规则地分布，则在Dresselhaus [110]量子阱中可能更容易观察到这种PSH。
2006-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Majorana transport in superconducting nanowire with Rashba and Dresselhaus spin-orbit couplings
超导实验是探测固态系统中马约拉纳费米子的关键技术。利用Keldysh非平衡格林函数方法研究了具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的超导纳米线中的多引线隧穿。在我们的实验装置中出现了一个零偏置的\textit{dc}电导峰，这表明了Majorana费米子的存在，与前人在InSb纳米线上的实验结果一致。有趣的是，由于马约拉纳费米子的奇异性质，存在一个空穴传输通道，使得电流在左右引线处不对称。本文还研究了Majorana费米子介导的\textit{ac}电流响应。为了讨论库仑相互作用和无序对马约拉纳纳米线输运性质的影响，我们采用重整化群方法研究了该纳米线的相图。发现在超导电性和无序性的相互作用下存在拓扑相变。我们发现Majorana输运在超导主导的拓扑相中保持不变，而在无序主导的非拓扑绝缘体相中被破坏。
2015-02-22 cond-mat.mes-hall
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
Magnetic-field-driven topological transitions in non-centrally-symmetric energy spectrum of 2D electron gas with Rashba-Dresselhaus spin-orbit interaction
自旋轨道相互作用（SOI）具有一个锥形点和四个临界点的复杂能谱，是观察电子拓扑跃迁的理想候选者。本文研究了平行磁场作用下电子能谱和等能线的演化。给出了任意SOI常数和磁场下临界点能量的一般公式，并预言了临界磁场的存在，在临界磁场处临界点的数目发生变化。研究了等能轮廓几何中驱动拓扑Lifshitz跃迁的磁场。计算了电子态密度的范霍夫奇性。所得结果可用于理论研究不同的电子特性，这样的二维系统。
2019-02-02 cond-mat.mes-hall
Closed-form weak localization magnetoconductivity in quantum wells with arbitrary Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
在垂直磁场几何条件下，导出了具有任意Rashba $α$和Dresselhaus $β$（线性）和$β_3$（立方）自旋轨道相互作用耦合的二维电子系统的弱局域化（WL）对磁导率修正的封闭表达式.在一个参考系统中，选择面内$\hat{z}$轴作为$α= β$的高自旋对称方向，我们制定了一个新的算法来计算导致WL的三个独立的贡献。反定位被与沿$\hat{z}$的自旋弛豫相关的项抵消，仅依赖于$α- β$。另一项是由两个相同的散射模式，其特征在于自旋弛豫率，这是明确的功能的方向的散射动量。发现与GaAs量子阱的数据非常一致，特别是我们的理论正确地捕获了作为$α/β$的函数的WL曲线的最小值的移位。这表明有效自旋弛豫速率的各向异性对于理解SO耦合在输运中的作用是至关重要的。
2018-11-11 cond-mat.mes-hall
Conserved Spin and Orbital Angular Momentum Hall Current in a Two-Dimensional Electron System with Rashba and Dresselhaus Spin-orbit Coupling
通过对自旋和轨道角动量（OAM）流分别引入自旋和OAM矩修正，从理论上研究了具有Rashba和Dresselhuas自旋轨道耦合的高迁移率二维电子系统中的自旋和轨道角动量（OAM）霍尔效应.我们发现，当两个能带都被占据时，自旋霍尔电导率仍然是常数（即，与载流子密度无关），然而，其具有与先前值相反的符号。自旋霍尔电导率一般不会被OAM霍尔电导率抵消。OAM霍尔电导率也与载流子密度无关，但取决于Rashba与Dresselhaus自旋轨道耦合的强度比，这表明可以通过调节栅极电压来调节Rashba耦合来操纵总霍尔电流。我们注意到，在纯Rashba系统中，虽然由于角动量守恒，自旋霍尔电导率被OAM霍尔电导率完全抵消，但自旋霍尔效应仍然可以表现为非零磁化霍尔电流和样品边缘的有限磁化，因为与电子自旋相关的磁偶极矩是OAM的两倍。我们还评估了电场引起的OAM，并讨论了OAM霍尔电流的起源。最后，我们发现自旋和OAM霍尔电导率与Berry矢量（或规范）势密切相关。
2006-05-04 cond-mat.mes-hall
Spin Accumulation in Diffusive Conductors with Rashba and Dresselhaus Spin-Orbit Interaction
计算了Rashba（强度为$α)$）和Dresselhaus（强度为$β)$）自旋轨道相互作用下扩散系统中的电诱导自旋积累.使用扩散方程的方法，我们发现，磁电效应消失，因此没有自旋积累时，两个相互作用具有相同的强度，$α=\pm β$。在超大型系统中，Chaplik、Entin和Magarill [Physica E {\bf 13}，744（2002）]以及Trushin和Schliemann [Phys. Rev. B {\bf 75}，155323（2007）]预测的有限自旋累积在离奇点$α=\pm β$无限小的距离处恢复。然而，我们发现，奇异性被扩大，自旋积累的抑制成为物理相关的（i）在有限大小的系统的大小$L$，（ii）在存在的立方Dresselhaus相互作用的强度$γ$，或（iii）有限的频率测量。我们得到的参数范围内的磁电效应被抑制在这三种情况下，（i）$|α|-|β| \lesssim 1/mL$，（ii）$|α|-|β| \lesssim γp_{\rm F}^2$，和（iii）$|α|-|β| \lesssiM \sqrt{ω/m p_{\rm F}\ell}$与$\ell$的弹性平均自由程和$p_{\rm F}$的费米动量。我们把没有接近$α=\pm β$的自旋积累归因于U（1）对称性。我们用数字说明并证实了我们的预测。
2009-09-23 cond-mat.mes-hall
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
