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
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
Influences of spin accumulation on the intrinsic spin Hall effect in two dimensional electron gases with Rashba spin-orbit coupling
在具有Rashba自旋-轨道耦合的二维电子气中，外部电场可以在垂直于电场的方向上引起自旋霍尔电流。这种效应被称为内禀自旋霍尔效应。在本文中，我们研究了自旋积累对这种本征自旋霍尔效应的影响。结果表明，由于实际样品中边界的存在，本征自旋霍尔效应产生的自旋霍尔电流会在样品边缘附近引起自旋积累，而在存在自旋积累的情况下，自旋霍尔电导率将不具有普适值.本文详细研究了自旋积累对具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子气体窄带中内禀自旋霍尔效应的影响。
2004-07-16 cond-mat.mes-hall
Covariant conservation laws and the spin Hall effect in Dirac-Rashba systems
我们提出了一个理论分析的二维Dirac-Rashba系统中存在的障碍和外部扰动。我们揭示了一组精确的对称关系（沃德恒等式），施加强约束的狄拉克费米子的自旋动力学受到邻近诱导的相互作用。这使我们能够证明，一个任意稀释浓度的标量杂质的非平衡自旋霍尔电流的总抑制时，只有Rashba自旋轨道耦合存在的结果。值得注意的是，一个有限的自旋霍尔电导率恢复时，最小的Dirac-Rashba模型补充了自旋谷相互作用。沃德恒等式提供了一个系统的方法来预测出现的自旋霍尔效应在更广泛的类的实验相关的Dirac-Rashba系统，并代表了一个重要的基准测试数值方法的有效性。
2017-12-20 cond-mat.mes-hall
Nonlinear anomalous Hall effect and negative magnetoresistance in a system with random Rashba field
我们预测了两个自旋相关的输运现象，在二维电子系统中，这是由空间起伏的Rashba自旋轨道相互作用引起的。当电子气被磁化时，随机的Rashba相互作用导致反常的霍尔效应。这种系统的一个例子是基于窄隙磁致伸缩器的对称量子阱。我们发现，反常的霍尔电导率揭示了一个强烈的非线性依赖于磁化强度，在大自旋密度呈指数下降。我们还表明，电子散射从一个波动的Rashba场在一个二维的电子系统导致的负磁阻产生完全是由于自旋相关的影响。
2012-11-22 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Hall effect in Rashba systems with hexagonal warping
本文研究具有六角翘曲的Rashba系统中的二阶和三阶霍尔响应，解析计算了Berry联络极化率张量，并预言了三阶霍尔效应的存在，为在Rashba材料中实现Berry曲率多极物理和工程化非线性霍尔效应提供了新平台。
2023-12-02 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall Effect in A Symmetric Quantum Wells by A Random Rashba Field
已知对称量子阱侧面掺杂离子浓度的变化会产生随机的Rashba型自旋轨道耦合。在这里，我们证明，作为一个结果，有限尺寸的自旋霍尔效应也存在。我们的数值算法估计的结果的久保公式的自旋霍尔电导率，通过使用紧束缚近似的哈密顿量的框架中的时间依赖的格林函数形式主义，非常适合于非常大的系统。
2008-05-06 cond-mat.mes-hall
Inverse Spin Hall Effect in Ferromagnetic Metal with Rashba Spin Orbit Coupling
本文报道了具有Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的铁磁（FM）金属中的逆自旋霍尔效应（ISHE）的本征形式，该效应由正常的电荷电流驱动。与传统形式不同，ISHE可以在不需要从外部源注入自旋电流的情况下被诱导。我们的理论结果表明，霍尔电压产生时，FM力矩垂直于铁磁层。霍尔电压的极性在将FM力矩切换到相反方向时被反转，从而有望成为存储器或逻辑应用的有用的回读机制。
2012-02-29 cond-mat.mes-hall
Spin and orbital-to-charge conversion in noncentrosymmetric materials: Hall versus Rashba-Edelstein effects
Université de Sherbrooke（舍布鲁克大学）；Aix-Marseille Université（艾克斯-马赛大学）
研究非磁性破反演对称材料中自旋-轨道-电荷转换机制，通过霍尔效应与拉比-爱德华特效应的对比分析，提出基于宏观可观测量的通用理论，并通过GeTe铁电体案例验证，发现有效拉比参数低于以往报告值，表明电荷电流主要由拉比-爱德华特效应主导。
2026-04-09 cond-mat.mes-hall
Simulating and Detecting the Quantum Spin Hall Effect in Kagomé Optical Lattice
我们提出了一个模型，其中包括一个最近邻的内在自旋轨道耦合和二聚体哈密顿在Kagomé晶格，并承诺主机从量子自旋霍尔绝缘体正常绝缘体的过渡。此外，我们还设计了一个实验方案来模拟和探测超冷原子系统中的这种跃迁。晶格内禀自旋轨道耦合是通过激光诱导规范场方法产生的。此外，我们建立了自旋陈数和自旋原子密度之间的联系，使我们能够直接检测拓扑量子自旋霍尔绝缘体的标准密度轮廓技术中使用的原子系统。
2010-10-25 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
Vanishing Spin-Hall Conductivity in 2D disordered Rashba electron gas
对于具有Rashba自旋-轨道相互作用的二维理想电子气，在非磁性短程势杂质的存在下，通过直接微观计算得到了自旋-霍尔电导率$σ_{sH}$.在半经典近似$\hbar/τ\ll ε_F$和$Δ\ll ε_F$中，对于任意的自旋轨道分裂$Δ$和逆弹性散射时间$1/τ$的比值，$σ_{sH}$的值为零.
2004-09-16 cond-mat.mes-hall
Rashba spin precession in quantum Hall edge channels
在强垂直磁场作用下的二维电子系统的边界上形成准一维边缘沟道。我们考虑Rashba自旋-轨道耦合，诱导结构反转不对称性，对它们的电子和输运性质的影响。我们的分析和数值计算结果表明，自旋分裂量子霍尔边缘通道表现出类似于Rashba分裂量子线的性质。抑制后向散射和长的自旋寿命使这些边缘通道观察电压控制的自旋进动的理想系统。基于后者，我们提出了一种无磁体自旋相关电子干涉仪。
2004-09-22 cond-mat.mes-hall
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 Intrinsic Spin Hall Conductivity in a Generalized Rashba Model
本文在广义Rashba模型下计算了二维电子系统的自旋霍尔电导率σ^{ \mathrm{sH} }，结果表明它一般是有限的，并且与模型有关.考虑任意带色散，我们发现，在存在Rashba形式的线性动量自旋-轨道耦合的情况下，除了精确的抛物线谱外，σ^{ \mathrm{sH} }在杂质存在的情况下不会为零。我们表明，使用线性响应久保形式主义，如何确切的取消发生的二次色散，以及为什么它不会发生在一般情况下。我们用两电子手征的费米动量导出了σ^{ \mathrm{sH} }的一个简单的准经典公式，发现σ^{ \mathrm{sH} }一般是Rashba项的平方强度的量级.
2005-10-05 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
Spin-Hall Effect in Two-Dimensional Electron Systems with Rashba Spin-Orbit Coupling and Disorder
利用四端Landauer-Büttiker公式和格林函数方法，数值计算了具有Rashba自旋轨道耦合和无序的二维结系统的自旋霍尔电导.我们发现自旋霍尔电导可以远大于或小于普适值$e/8π$，这取决于SO耦合的大小，电子费米能和无序强度。自旋霍尔电导不随样品尺寸的增加而消失，在很宽的无序强度范围内。数值计算表明，当无序强度小于某一临界值时，非零的SO耦合可以引起电子离域，非零的自旋霍尔效应主要出现在金属区.
2005-01-08 cond-mat.mes-hall
Magnetic orderings from spin-orbit coupled electrons on kagome lattice
本文从电子的紧束缚哈密顿量出发，利用电子的填充因子和自旋-轨道耦合（SOC）来研究可果美晶格上的磁有序。我们发现，即使是一个简单的kagome晶格模型可以主机铁磁和非共线反铁磁的顺序取决于电子填充，反映狄拉克和平坦的频带特性的kagome晶格中的间隙结构。Kane-Mele-或Rashba-型SOC倾向于稳定非共线有序，如磁螺旋和120度反铁磁有序，由于有效的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用从SOC得到的相结构有助于定性理解在各种kagome层状材料与Weyl或Dirac电子的磁有序。
2022-02-14 cond-mat.mes-hall
Quantum Phase Transition in Hall Conductivity on an Anisotropic Kagome Lattice
本文研究了Kagomé晶格上的量子霍尔效应。我们发现了一种新的QHE，其特征在于霍尔电导率的量子化规则$σ_{xy}=2ne^{2}/h$和朗道能级$E(n)=\pm v_{F}\sqrt{(n+1/2)\hbar Be}$（$n$是一个整数），这是不同于任何已知的类型。在各向同性的情况下，该相从具有$σ_{xy}=4(n+1/2)e^{2}/h$和$E(n)=\pm v_{F}\sqrt{2n\hbar Be}$的QHE相演变而来，这在具有无质量狄拉克费米子的系统（例如石墨烯）中实现。相变并不像通常那样同时发生在所有的霍尔平台上，而是随着跳跃各向异性的增加，从低能量到高能量依次发生。
2009-07-23 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
Spin Hall Current Driven by Quantum Interferences in Mesoscopic Rashba Rings
我们提出了一种全电纳米结构，当传统的非极化电荷电流通过其纵向引线注入时，在连接到{ \em量子相干}一维环的横向电压探针中诱导{ \em pure}自旋电流。在半导体异质结构中的Rashba自旋-轨道耦合的调谐托管环产生的预测自旋霍尔电流的准周期振荡，由于{ \em自旋敏感的量子干涉效应}所造成的阿哈罗诺夫-卡希尔相位的差异所获得的相反的自旋状态顺时针和逆时针。它的振幅是相媲美的介观自旋霍尔电流预测有限尺寸的二维电子气，而它得到减少在宽的二维或无序环。
2004-10-27 cond-mat.mes-hall
Random Rashba spin-orbit coupling at the quantum spin Hall edge
我们研究了具有随机Rashba自旋轨道耦合的一维螺旋系统。利用重整化群方法，我们导出了一组一致的控制后向散射过程重要控制参数的流动方程。由此，我们证明了无序诱导的两粒子后向散射的存在，甚至可以是非局域的空间。这种分析使我们能够推导出低温下电导的标度形式。我们发现，两个粒子的背散射由于随机自旋-轨道耦合不同于一个单一的Rashba杂质的电导与温度和相关性的背散射算子的缩放。
2014-07-09 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
Photoinduced spin-Hall resonance in a k^3-Rashba spin-orbit coupled two dimensional hole system
研究了具有$k^3$ -Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的二维重空穴系统在线偏振光照射下的能带结构调制和自旋霍尔效应。我们发现，能带结构在光的照射下变得各向异性。最值得注意的是，一对额外的自旋简并点（除了$Γ$点）出现在能量色散中，其位置仅由入射光的振幅强度确定。如果这种简并发生在费米能级附近，自旋霍尔电导率（SHC）表现出共振。远离简并点，光旋转平均自旋偏振。讨论了$k^3$ -Dresselhaus自旋轨道耦合的可能效应。
2021-08-18 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall conductivity due to Rashba spin-orbit interaction in disordered systems
本文研究了存在Rashba自旋轨道相互作用的无序二维电子气中的自旋霍尔电流。我们推导出一个广义Kubo-Greenwood公式的自旋霍尔电导率$σ$和评估它在一个系统的方式使用标准的图表技术无序系统。我们发现，在扩散制度的玻尔兹曼和弱本地化贡献$σ$是相同的顺序和零频率极限消失。我们证明了均匀自旋电流是由磁化强度的总时间导数给出的，由此我们可以得出结论，自旋电流正好在稳态极限为零。这一结论对任意自旋无关的无序、外电场强度以及相互作用的电子都是有效的。
2005-04-26 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
Nonlinear Hall effect in isotropic k-cubed Rashba model: Berry-curvature-dipole engineering by in-plane magnetic field
该研究针对二维各向同性k立方Rashba模型开展理论分析，明确了面外磁场/净磁化是产生非零贝里曲率的必要条件，揭示了面内磁场对贝里曲率偶极子的调控作用，以及线性与二阶霍尔电导率的不同主导机制。
2024-04-10 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall and Nernst effects in a two-dimensional electron gas with an anisotropic cubic Rashba spin-orbit interaction
反常霍尔和能斯特效应被认为是理论上的松原-格林函数形式主义。具有立方Rashba自旋轨道相互作用的磁化二维电子气的有效哈密顿量可以描述钙钛矿氧化物或另一种类型的异质结构的界面或表面处的电子态的输运性质，由于对称性，可以通过相同的有效模型来描述。在准弹道极限，这两种效果是由拓扑（费米海）的贡献，而在费米能级的状态给出了一个可忽略不计的小响应。对于一个广泛的参数描述所考虑的系统，异常能斯特电导率揭示了磁相变之前的符号的变化。
2019-06-28 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
Photoprotected spin Hall effect on graphene with substrate induced Rashba spin-orbit coupling
我们提出了一个实验实现的自旋霍尔效应在石墨烯的衬底上的石墨烯片照射与圆偏振单色光。衬底诱导可控的Rashba型自旋轨道耦合，这打破了狄拉克锥的自旋简并性，但它是无间隙的。圆偏振光在光谱中引起间隙，并将石墨烯变成具有自旋相关边缘态的Floquet拓扑绝缘体。通过对高频和中频区的分析，我们发现在这两个参数范围内，自旋-陈数都可以通过带电粒子与辐射场的有效耦合强度来调节，并决定了光致拓扑相变的条件.
2020-03-03 cond-mat.mes-hall
Spin Hall and spin Nernst effects in a two-dimensional electron gas with Rashba spin-orbit interaction: temperature dependence
利用松原格林函数方法，计算了具有Rashba自旋轨道相互作用的二维电子气在线性响应区的自旋霍尔电导率和自旋能斯特电导率随温度的变化.在自旋能斯特效应的情况下，我们还包括自旋分辨轨道磁化的贡献，这确保了自旋能斯特电导率在零温度极限下的正确行为。在某些特定情况下，导出了自旋霍尔和自旋能斯特电导率的解析公式.利用Ioffe-Regel定域判据，我们还估计了自旋Hall和自旋能斯特电导率的计算结果适用的参数范围。分析结果表明，在任意温度下，顶点修正完全抑制了自旋霍尔电导。当考虑轨道贡献时，自旋能斯特电导率在$T=0$处为零，但在有限温度下通常不为零。
2016-05-31 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
Planar Hall effect in single and bilayer Rashba systems
Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）
研究单层和双层Rashba二维电子气中的平面霍尔效应，识别出塞曼耦合和能带几何通道两种机制，并计算了化学势和角度依赖的霍尔电导率。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall
Interface disorder as a cause for kinetic Rashba-Edelstein effect and interface Spin-Hall effect at the metal-insulator boundary
本文提出界面无序在金属-绝缘体边界引发动力学Rashba-Edelstein效应和界面自旋霍尔效应，这两种现象可在中等厚度器件中主导自旋密度与自旋流。
2023-09-07 cond-mat.mes-hall
Rashba semiconductor as spin Hall material: Experimental demonstration of spin pumping in wurtzite $n$-GaN:Si
半导体中的纯自旋电流对于下一代自旋电子元件的实现至关重要。III族氮化物半导体的异质结构目前被用作照明和高功率器件的中心构件。此外，这些材料中的长弛豫时间和自旋轨道耦合（SOC）表明它们是自旋电流和相关现象的特权宿主。自旋泵浦是在具有Rashba SOC $via$自旋霍尔效应的非磁性金属和半导体中开始自旋电流并将其转换为电荷电流的有效机制。我们报告在$n$ -GAN：Si\，--\，在室温下，通过自旋泵\，--\，纯自旋电流的产生，在这些非中心对称Rashba系统的自旋动力学的理解的基础。我们发现$n$ -GAN：Si的自旋霍尔角$θ_{\mathrm{SH}}$ = $3.03\times10^{-3}$，超过了一个数量级的其他半导体，指出III族氮化物作为特别有效的自旋电流发生器。
2016-03-21 cond-mat.mes-hall
Off-Fermi surface cancellation effects in spin-Hall conductivity of a two-dimensional Rashba electron gas
我们在自洽玻恩近似下计算了无序二维Rashba电子气的自旋霍尔电导率，对于任意的电子密度值，由比率$E_F /E_0$参数化，其中$E_F$是费米能级，$E_0$是自旋轨道能量。我们证实早期的结果表明，在极限$E_F/E_0 \gg 1$的顶点校正抑制自旋霍尔电导率。然而，对于足够低的电子密度，使$E_F\lesssim E_0$，我们发现，顶点校正不再取消从费米面的贡献，因此，他们不能抑制自旋电流。相反，这是通过远离费米面的贡献实现的，在早期的研究中被忽略，当$E_F\lesssim E_0$时，费米面的贡献变大。
2006-02-07 cond-mat.mes-hall
Spin field-effect transistor in a quantum spin-Hall device
我们讨论了圆盘几何中具有相当大的Rashba自旋轨道耦合的量子自旋霍尔绝缘体的输运性质。拓扑保护的螺旋边缘状态的存在允许自旋极化电流的控制和操纵：当铁磁引线耦合到量子自旋霍尔器件时，弹道电导由Rashba强度调制。因此，通过经由全电动门控调谐Rashba相互作用，可以控制注入电子的自旋极化。
2018-08-23 cond-mat.mes-hall
Magnus spin Hall and spin Nernst effects in gapped 2D Rashba systems
利用半经典玻尔兹曼输运理论研究了具有Rashba自旋轨道耦合的带隙二维电子气中的Magnus输运。除了它的签名中的电荷输运系数，包括在自旋电流运营商的马格努斯速度使我们能够研究马格努斯自旋输运系统。特别地，我们研究了质量间隙和费米表面拓扑结构对Magnus Hall和Nernst电导率及其自旋对应物的行为的作用。我们发现，与普遍的自旋霍尔电导率$σ_s=e/(8π)$不同，Magnus自旋霍尔电导率在零能隙极限下为零.自旋极化垂直于外加偏压（电/热）的马格努斯自旋电流是有限的，而沿偏压的极化为零。每个马格努斯电导率显示一个平台作为费米能量扫过间隙和峰值（其幅度随间隙减小）时，费米能量是在间隙边缘。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall
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
Spin Hall and Edelstein effects in a ballistic quantum dot with Rashba spin-orbit coupling
CNR-SPIN（意大利国家研究委员会自旋物理研究所）；Università di Salerno（萨莱诺大学）；Dipartimento di Fisica ”E.R. Caianiello”, Università di Salerno（萨莱诺大学埃·R·卡亚涅洛物理系）；INFN, Sezione di Napoli, Gruppo collegato di Salerno（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部萨莱诺协作组）；Dipartimento di Fisica, Università della Calabria（卡拉布里亚大学物理系）；Dipartimento di Fisica Ettore Pancini, Università degli Studi di Napoli Federico II（那不勒斯费德里科二世大学埃托雷·潘奇尼物理系）；AGH University of Krakow, Faculty of Physics and Applied Computer Science（克拉科夫AGH科技大学物理与应用计算机科学系）
研究弹道量子点中Rashba自旋轨道耦合引起的电荷-自旋转换，揭示弱局域化到弱反局域化的交叉以及可调谐的自旋电流。
2026-02-02 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
Theory of magnetotransport in artificial kagome spin ice
具有特殊几何形状的磁性纳米阵列表现出与自旋冰材料相似的非平凡集体行为。在这里，我们提出了一个新的电路模型来描述复杂的磁输运现象，在人工kagome自旋冰。在这幅图中，系统可以被看作是一个由位于蜂窝阵列顶点的电压源驱动的电阻网络。这些源的不同端子之间的差分电压与支配局部磁化排序的冰规则有关。电路模型涉及的横向霍尔电压的戈薇冰的潜在的自旋相关性。将磁性纳米阵列视为超材料，我们提出了一个将霍尔电阻与系统磁化分量联系起来的介观本构方程。我们进一步表明，霍尔信号显着增强时，戈薇冰经历磁荷有序过渡。我们的分析可以很容易地推广到其他晶格几何形状，提供了一个定量的方法设计的磁阻器件的基础上人工自旋冰。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall
Spin Magnetotransport in a Two-Dimensional Electron System under quantum Hall regime and with Rashba spin-orbit effect
本文给出了一个计算二维电子系统（2DES）中磁导和整数量子霍尔效应（IQHE）的简单模型，其中自旋是系统中的另一个自由度。2DES被限制在一个量子阱（QW）沉浸在异质结构，其中Rashba自旋轨道相互作用存在。当外加磁场时，分析了自旋轨道相互作用和塞曼效应对2DES磁导的竞争。此外，该模型再现的情况下，两个子带被占用的量子阱。在这种情况下，与每个子带相关的不同自旋取向的2DES可以被独立地处理，假设整个系统是四个独立系统（两个子带加上每个子带中的两个2DES自旋系统）的和。该模型已被测试与实验结果从2DES中形成的InGaAs层的一个和两个子带。
2012-01-12 cond-mat.mes-hall
Rashba-Cavity Engineering of Energy Gaps and Spin-Hall Conductivity in Semiconducting Artificial Graphene
Yerevan State University（埃里温国立大学）；University of Iceland（冰岛大学）
研究远红外腔场与Rashba自旋轨道耦合对InAs/GaAs量子点人工石墨烯能带结构和输运性质的影响，发现腔耦合可调控Dirac点类型、形成电子-光子混合态并显著改变自旋霍尔电导率。
2026-08-07 cond-mat.mes-hall
Large unidirectional spin Hall and Rashba-Edelstein magnetoresistance in topological insulator/magnetic insulator heterostructures
由于其独特的对称性，单向自旋霍尔和Rashba-Edelstein磁阻（USRMR）是非常重要的基本和实际的利益，特别是在读取磁化状态的两端自旋轨道转矩开关存储器和逻辑器件的上下文中。最近的研究表明，拓扑绝缘体可以提高USRMR幅度。然而，迄今为止在此上下文中研究的拓扑绝缘体器件配置，即铁磁金属/拓扑绝缘体双层和磁性掺杂的拓扑绝缘体，分别受到金属层的电流分流和低居里温度的影响。在这里，我们报告了一种新的材料类别-磁性绝缘体/拓扑绝缘体双层异质结构中的大USRMR。这样的结构表现出USRMR是大约一个数量级大于迄今为止在全金属Ta/Co双层中报道的最高值。我们还演示了电流诱导的磁化切换辅助的奥斯特场，和电读出的USRMR，作为一个原型存储器设备。
2018-06-24 cond-mat.mes-hall
Topological states on the breathing kagome lattice
从理论上研究了近邻原子间具有反对称自旋轨道耦合的呼吸kagome晶格紧束缚模型的拓扑性质。我们发现，系统主机非平凡的拓扑相位，即使没有第二近邻跳跃，并且弱分散带的kagome晶格可以成为拓扑。主要结果以相图的形式呈现，其中$\mathbb{Z}_2$拓扑指数被示为SOC（内在允许和Rashba）和晶格三聚化的函数。此外，精确对角化的高对称点周围的有效的低能量理论进行了比较。我们发现，弱色散带具有非常强的拓扑性质，而且与蜂窝晶格相比，Rashba SOC可以产生拓扑相而不是阻碍拓扑相.最后，我们考虑的情况下，完全自旋极化（铁磁）系统，打破时间反演对称性。我们发现一个相图，其中包括有限的陈数系统。在这种情况下，弱分散谱带在拓扑学上对三聚化也是稳健的。
2019-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic Quantum Anomalous Hall Effect in the Kagome Lattice Cs2LiMn3F12
在kagome晶格中，由于铁磁有序和内禀自旋-轨道耦合产生的交错磁通量可以打破时间反演对称性，从而产生多个分离的非平凡Chern带和内禀量子反常霍尔效应.基于这一思想和从头计算，我们提出了通过改变Cs_2LiMn_3F_12单晶（001）面的载流子覆盖率，在单层Cs_2Mn_3F_12 kagome晶格中实现本征量子反常霍尔效应，其带隙约为20 meV.此外，基于面内ddσ反键态建立了一个简化的紧束缚模型，以理解体系的拓扑能带结构.
2015-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manifestation of the spin-Hall effect through transport measurements in the mesoscopic regime
通过对H型介观结构的直流输运测量，从理论上研究了具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子系统中自旋霍尔效应的表现. Landauer-Buttiker形式主义是用来模拟样品的迁移率和Rashba耦合强度的电流实验，并证明一个可测量的Rashba耦合依赖电压的外观。这种类型的测量只需要金属触点，即，不存在磁性元件。我们还证实了鲁棒性的内在的自旋霍尔效应对无序介观金属制度的准确对角化的研究结果在散装协议。
2004-09-13 cond-mat.mes-hall
Interplay of Rashba spin orbit coupling and disorder in the conductance properties of a four terminal junction device
本文报道了在二维Rashba自旋轨道耦合（RSOC）存在下无序四端器件的量子输运的理论研究。具体而言，我们计算的行为的纵向（电荷）电导，自旋霍尔电导和自旋霍尔电导波动的无序和Rashba自旋轨道相互作用的强度的函数，使用Landauer Buttiker形式主义通过格林函数技术。我们的数值计算表明，这两个电导减少无序。在较小的值的RSOC参数，纵向和自旋霍尔电导增加，而两者消失在强RSOC限制。自旋电流是更剧烈的无序和RSOC比其电荷对应物的影响。自旋霍尔电导涨落的值并不具有普遍性，它既取决于无序度，也取决于RSOC的强度。因此，自旋霍尔电导涨落与纵向电导涨落相比具有明显的特征。进一步的一个参数标度理论进行了研究，以评估过渡到金属政权的文献中所声称的，我们发现没有确认的RSOC诱导的金属状态的出现。
2015-12-24 cond-mat.mes-hall
Spin Anisotropy and Quantum Hall Effect in the Kagome Lattice - Chiral Spin State based on a Ferromagnet-
对二维Kagome晶格上具有自旋各向异性的铁磁体进行了理论研究。这是平带铁磁体的典型例子。在没有外加磁场的情况下，由于自旋倾斜而产生的Berry相打开了带隙，实现了量子化的霍尔电导σ_{xy}= \pm e^2/h.这是基于铁磁性的最现实的手征自旋态。我们还讨论了我们的结果对烧绿石铁磁体R_2Mo_2O_7（R = Nd，Sm，Gd）中观察到的反常霍尔效应的意义。
1999-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant Spin Hall Conductance in Two-Dimensional Electron Systems with Rashba Interaction in a Perpendicular Magnetic Field
研究了具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子系统在垂直磁场中的输运性质。自旋轨道耦合与塞曼分裂竞争，在一定的磁场下在不同的朗道能级之间引入额外的简并。这种简并，如果发生在费米能级，将产生共振自旋霍尔电导，其高度在低温下发散为1/T，其重量在低温下发散为$-\ln T$。霍尔电导不受Rashba耦合的影响。
2004-02-28 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
Longitudinal and spin-Hall conductance of a two-dimensional Rashba system with arbitrary disorder
我们计算了具有Rashba-Dresselhaus自旋轨道相互作用的四引线桥的纵向电导和自旋霍尔电导。数值计算结果都在Landauer-Buttiker形式主义和Kubo公式的直接评价。微观哈密顿量是在紧束缚近似下得到的最近邻跳跃积分$t$，Rashba自旋轨道耦合$V_R$，Dresselhaus自旋轨道耦合$V_D$和安德森一样，在现场的无序能量强度$W$。我们再次确认，低于临界无序阈值，自旋霍尔效应是存在的。此外，我们研究了费米能量，Rashba/Dresselhaus系数比，和系统的大小对两个电导率的影响。
2005-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Elastic quantum spin-Hall effect in Kagome lattices
量子自旋霍尔绝缘体（QSHI）实现到一个简单的质量弹簧Kagome晶格。从平凡态到拓扑态的转变由对比度参数的不变陈数函数描述。用数值和解析相结合的方法得到了QSHI的能带图和螺旋边态特征。特别是，这些国家被证明是斯通利波解决方案的一组渐近连续运动方程。最后，极化拓扑边缘波在尖角附近的无散射传播被证明，并通过参数研究评估鲁棒性。
2018-04-24 cond-mat.mes-hall physics.class-ph
