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
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
Nonreciprocal transverse currents in Rashba metal junctions under out-of-plane Zeeman fields
School of Physics, University of Hyderabad(海德拉巴大学物理学院)
研究正常金属与Rashba金属结在面外塞曼场下的电荷输运,发现有限横向电导具有非互易性,源于哈密顿量对称性破缺和倏逝模的贡献。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall
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
Second Order Topological Superconductivity in $π$-Junction Rashba Layers
我们考虑一个约瑟夫森结双层由两个隧道耦合的二维电子气层与Rashba自旋轨道相互作用,近似的顶部和底部的$s$波超导体的相位差$ϕ$接近$π$。我们表明,在存在一个有限的弱面内塞曼场,双层可以驱动到一个二阶拓扑超导相,托管两个马约拉纳角态(MCS)。如果$ϕ=π$,在矩形几何中,这些零能量束缚态位于由塞曼场的方向确定的两个对角。如果相位差$ϕ$偏离$π$一个临界值,则两个MCS中的一个被重新定位到相邻角。随着相位差$ϕ$进一步增加,系统变得微小间隙。所获得的MCS是强大的静态和磁性无序。我们提出了两种实现这种模型的方案:一种是通过磁通量控制$ϕ$,另一种是在邻近诱导超导配对中增加一层随机取向的磁性杂质,负责$π$的相移.
2018-11-05 cond-mat.mes-hall
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
Rashba proximity states in superconducting tunnel junctions
我们考虑了一种新的超导邻近效应,这种效应是由两个常规超导体之间的“自旋分裂”库珀对隧穿产生的,这两个超导体由一个含有量子点的正常导体连接。与通常的超导邻近效应相比,不同之处在于隧道库珀对的自旋态被电子自旋轨道耦合分裂成单线态和三线态分量,电子自旋轨道耦合被假设为仅在正常导体中活跃。我们证明了自旋分裂库珀对携带的超电流可以操纵机械和电气的自旋轨道耦合的强度,可以现实地实现静电门。
2018-03-02 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
Magnetization generated by microwave-induced Rashba interaction
我们表明,一个可控的直流磁化是积累在一个结,其中包括一个量子点耦合到非磁性水库,如果该结受到一个随时间变化的自旋轨道相互作用。后者是由门控结的微波辐射产生的交流电场引起的。磁化是由隧道通过结的电子的非弹性自旋翻转散射引起的,并且取决于电场的极化:圆极化场导致最大效应,而线性极化场则没有效应。此外,当微波光子能量变得大于量子点上的单个能级与引线中的公共化学势之间的差的绝对值时,磁化强度作为阶跃函数(被温度平滑)增加。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall
Atomic and Electronic Structure of a Rashba $p$-$n$ Junction at the BiTeI Surface
非中心对称半导体BiTeI具有两个不同的表面终端,支持自旋分裂Rashba表面状态。它们的双极性可用于在具有不同表面末端的域之间的边界处产生自旋极化的$p$ - $n$结。我们使用扫描隧道显微镜/光谱(STM/STS)来定位这样的结,并研究它们的原子和电子性质。由于其独特的化学反应性以及电子源的明显高度不匹配,因此可以识别出碲和碘封端的表面。Rashba表面态揭示了STS光谱的发病的范霍夫奇异带边。最终,发现界面Te原子上的电子耗尽,与典型的$p$ - $n$结中的空间电荷区域的形成一致。
2014-01-23 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
Superconducting diode effect in diffusive superconductors and Josephson junctions with Rashba spin-orbit coupling
该研究利用准经典方法表征了含Rashba自旋轨道耦合的二维扩散体系的超导二极管效应,揭示了均匀超导体与约瑟夫森结中该效应的不同行为规律,为介观纳米结构的相关实验提供了理论解释。
2024-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fractional Josephson effect in nonuniformly strained graphene
石墨烯晶格中的非均匀应变分布可以产生均匀的伪磁场和相关的伪朗道能级,而不会破坏时间反演对称性。我们证明,通过诱导超导性的非均匀应变的石墨烯片,最低的伪朗道水平分裂的配对间隙可以通过改变配对电位的符号反转。作为这种反转的结果,我们预测,约瑟夫森$π$结沉积在应变石墨烯片的顶部表现出一维无带隙模式沿结传播。这些无带隙模式介导单电子隧穿穿过结,产生$4π$ -周期性分数约瑟夫森效应。
2017-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-orbit induced anisotropy in the tunneling magnetoresistance of magnetic tunnel junctions
研究了自旋轨道相互作用对磁性隧道结隧穿磁电阻的影响。建立了一个模型,在该模型中,实验观察到的各向异性隧穿磁电阻(TAMR)的二重对称性源于Dresselhaus和Bychkov-Rashba自旋轨道耦合之间的干涉.偏压引起的Bychkov-Rashba自旋轨道耦合强度的变化可以导致TAMR的反转。理论计算与在外延Fe/GaAs/Au隧道结中观察到的TAMR符合得很好。
2007-05-20 cond-mat.mes-hall
Charge pumping by magnetization dynamics in magnetic and semi-magnetic tunnel junctions with interfacial Rashba or bulk extrinsic spin-orbit couplings
本文发展了一种含时非平衡格林函数(NEGF)方法,研究了在F/I/F磁性隧道结(MTJ)或F/I/N半MTJ中,当F/I界面存在本征Rashba自旋轨道耦合(SOC)或F层中存在非本征SOC时,其中一个铁磁层的旋进磁化引起的自旋泵浦问题(F-铁磁体; N-正常金属; I-绝缘屏障)。为了表示时间平均的泵浦电荷电流,或相应的直流电压信号在开路,在最近的实验中测量的半MTJ [T。Moriyama等人,物理修订信函100,067602(2008)]中,我们构建了一种用于双时间傅立叶变换的NEGFs的新的解决方案。在这个表示中的两个能量参数的NEGFs连接的Floquet定理描述多光子发射和吸收过程。在传导电子的这种完全量子力学处理中,我们发现:(i)仅在存在界面Rashba SOC的情况下,F/I/N半MTJ中的非零dc泵浦电压可以在绝热水平出现(即,(ii)如果Rashba SOC不位于旋进F层中,则该电荷泵浦现象消失的独特特征是作为旋进锥角的函数改变符号的dc泵浦电压;(iii)与在没有SOC的情况下的标准自旋泵浦不同,其中一个发射或吸收的微波光子足以匹配随磁化旋转的坐标系中的精确解,Rashba SOC的存在需要考虑多达10个光子,以达到泵浦电荷电流的渐近值;(iv)F/I/F MTJ内的无序可以增强准弹道输运机制中的直流泵浦电压;……
2011-11-17 cond-mat.mes-hall
Quantum tunneling through planar p-n junctions in HgTe quantum wells
我们证明了在具有反转能带结构的碲化汞量子阱中产生的pn结具有有趣的带内和带间隧穿过程。我们发现电子垂直注入到pn结的界面上时,有一个理想的带内传输。通过改变入射角、费米能级和Rashba自旋轨道相互作用的强度,可以调节穿过pn结的电子的不透明度和透明度。由于准一维pn结中拓扑边缘态的形成而出现的电导平台可以通过调节栅电压来接通和关断。当样品表现出中等强度的Rashba自旋轨道相互作用时,自旋取向可以基本上旋转。
2009-12-17 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
Gate-tunable Josephson diode effect in Rashba spin-orbit coupled quantum dot junctions
本文理论研究了磁场与Rashba自旋轨道耦合作用下超导量子点结中的约瑟夫森二极管效应,发现栅极电压可将整流系数调至70%,为超导器件设计提供新思路。
2024-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetization Reversal by Tuning Rashba Spin-Orbit Interaction and Josephson Phase in a Ferromagnetic Josephson Junction
本文从理论上研究了s波超导体/正常金属/铁磁金属/s波超导体(S/N/F/S)约瑟夫森结中邻近效应引起的含有Rashba自旋轨道相互作用(RSOI)的正常金属内部的磁化强度.通过求解考虑RSOI的线性化Usadel方程,我们发现通过调节RSOI可以使N中邻近效应引起的磁化方向反转,并且我们还发现通过改变超导相位差可以使N中的磁化方向反转,即,约瑟夫森相。从这些结果,它是预期的磁化强度的依赖关系的RSOI和约瑟夫森相位可以应用到超导自旋电子学。
2018-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unconventional gate voltage dependence of the charge conductance caused by spin-splitting Fermi surface by Rashba-type spin-orbit coupling
计算了正常金属(NM)/二维电子气(2DEG)结中电荷电导与栅电压(Vg)的关系,其中2DEG中存在Rashba自旋轨道耦合和铁磁性.我们称这种2DEG为铁磁Rashba金属(FRM),FRM的化学势由Vg控制。我们澄清了在我们以前的工作中发现的NM/FRM结中电荷电导的非常规Vg依赖性的物理起源[J. Phys. Soc. Jpn. 87,034710(2018)],其中电荷电导随着Vg增加,尽管FRM中的载流子数量减少。我们计算了动量分辨的电荷电导。它澄清了非常规Vg依赖的起源是由于在FRM的内费米面的大小作为$V_{g}$的函数的非单调变化。
2019-03-11 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
Enhancement of Rashba spin-orbit coupling by electron-electron interaction
我们研究了电子-电子(e-e)相互作用如何增强Rashba自旋-轨道耦合(RSOC)的强度,并打开了在没有任何磁性元件的情况下从非极化电流产生自旋极化输出电流的可能性。在这方面,我们提出了一种基于$e$相互作用和$RSOC$的石墨烯类结的新设计。结果表明,$e$ - $e$与$RSOC$的相互作用打开了一个自旋能隙,并极大地增强了该自旋能隙中的$RSOC$.有趣的是,结产生一个大的自旋极化电流,可以作为一个高效率的自旋过滤器设备(近100\%的自旋极化)在室温下,即使在低Rashba和e-e相互作用强度。然而,通过适当的设计,我们发现RSOC可以强烈地削弱自旋极化电流和自旋能隙,这是唯一由$e$ - $e$相互作用产生的,但在某些能量范围内仍然存在高的自旋极化。
2016-08-20 cond-mat.mes-hall
Artificial topological insulator realized in a two-terminal Josephson junction with Rashba spin-orbit interaction
提出在含 Rashba 自旋轨道耦合的两端 Josephson 结中利用 AC 磁通和超导相位构造人工一维手性拓扑绝缘体及 Chern 绝缘体。
2024-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Junction of Nodal Superconductors with Rashba and Ising Spin-Orbit coupling
研究Rashba自旋轨道耦合对Ising超导体节点相的影响,发现特定磁场方向下残余镜面对称性保护节点晶态相,其Josephson结电流相位关系呈现平庸的$2π$周期性。
2024-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermoelectric properties of a ferromagnet-superconductor hybrid junction: Role of interfacial Rashba spin-orbit interaction
研究了具有Rashba自旋轨道相互作用和界面层δ函数势垒的铁磁-超导混合结构的热电性质。在铁磁体中,热导率随温度呈指数上升,表现为一个跨越温标,将热导率随极化强度的变化分为两个相反的行为,而界面Rashba自旋轨道场的引入则使热导率随Rashba场强度的变化呈现非单调性。我们采用散射矩阵的方法来确定所有可能的散射过程的振幅在界面上解释的热电性能的设备。我们研究了Seebeck效应,并表明当铁磁体的极化趋向于半金属极限时,可以实现更高的热电势。在有限势垒存在下,即使对于较低的极化,它也可以被增强。当存在界面Rashba自旋轨道相互作用时,在弱或中等的界面Rashba场下,Seebeck系数随势垒强度和极化强度的增加而增大。从应用的角度来看,我们计算的优值,并表明,$zT\sim 4-5$与更高的铁磁体的极化无论是在存在或不存在弱或中等的Rashba自旋轨道相互作用以及标量势垒。
2017-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ballistic spin currents in mesoscopic metal/In(Ga)As/metal junctions
研究了自旋轨道相互作用下二维介观金属/半导体/金属双结中的弹道自旋输运。结果表明,\emph{real}纵向和/或横向自旋电流可以在Rashba和Dresselhaus项的存在下流动。
2004-07-14 cond-mat.mes-hall
Rashba diamond in an Aharonov-Casher ring
对弹道式二维电子气(2DEG)环形导体在偏压作用下Rashba自旋轨道相互作用(SOI)引起的自旋干涉进行了理论研究。我们计算的散射矩阵和微分电导与铅环结耦合作为一个可调参数。由于穿过环的电子波的干涉,由偏置电压和SOI调制的差分电导呈现菱形图案,因此称为\ti{Rashba diamond}。该特征提供了操纵相位干涉的补充自由度。
2011-11-04 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
Spin-dependent thermoelectric effects in graphene based superconductor junctions
利用Bogoliubov de-Gennes理论,我们研究了超导石墨烯结中电荷和自旋相关的热电效应。结果表明,尽管是正常的超导结,但石墨烯基铁磁超导体(F-S)和铁磁-Rashba自旋轨道区超导体(F-RSO-S)结中都存在温度依赖的自旋热电势。在Rashba自旋轨道相互作用下,电荷和自旋相关的Seebeck系数分别达到最大值3.5 $k_B/e$和2.5 $k_B/e$.值得注意的是,这些系数相对于磁交换场和化学势有一个零点临界值。当Rashba耦合不存在时,这种效应消失。这些结果表明,石墨烯基超导体可用于自旋热电子器件。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase biasing of a Josephson junction using Rashba-Edelstein effect
本文利用 Rashba-Edelstein 效应,通过 Nb-(Pt/Cu)-Nb 平面 Josephson 结直接探测非平衡自旋矩,发现 Fraunhofer 图样在垂直磁场下发生偏移,并证明该器件可作为超导量子电路的无磁相位电池。
2023-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-orbit interaction and snake states in graphene $p$-$n$ junctions
我们研究了在垂直磁场和自旋轨道相互作用下单层石墨烯中的$p$ - $n$结模型。通过求解势阶的量子力学问题,我们确定了自旋分辨色散朗道能级的精确谱。在零能量附近,我们发现了一对线性色散的零模,它们具有依赖于波矢的自旋极化,可以看作是自旋蛇态的量子类似物。我们表明,Rashba自旋轨道相互作用,特别是,产生了波矢量之间的位移与可观察到的干扰效应的这些模式的色散。这些效应原则上可以提供一种方法来检测Rashba自旋轨道相互作用的存在并测量其强度。我们的研究结果表明,石墨烯$p$ - $n$结在强自旋轨道相互作用的存在下可以用作自旋场效应晶体管中的构建块。
2019-09-06 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
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
Odd-frequency superconducting pairing in junctions with Rashba spin-orbit coupling
我们考虑正常超导体(NS)和超导体正常超导体(SNS)结的基础上一维纳米线与Rashba自旋轨道耦合和邻近诱导的$s$波自旋单线态超导性和分析演示如何偶数和奇数频率和自旋单线态和三线态超导对的相关性总是存在。特别是,通过使用一个完全量子力学散射的方法,我们表明,Andreev反射诱导混合的空间宇称在界面上,因此是唯一的过程,产生奇频配对;另一方面,Andreev和正常的反射有助于偶频配对。我们进一步发现,局部既不奇数频率也不自旋三重态相关诱导,但只有偶数频率自旋单重态配对。在NS结的超导区域中,界面引起的振幅衰减到体中,在低频处奇频分量通常比偶频分量大得多。奇频配对也分别由于化学势和自旋轨道耦合而产生短周期和长周期振荡,导致它们的幅度具有可见的跳动特征。此外,我们发现,在短SNS结在$π$ -相位差和强自旋轨道耦合,奇数频率自旋单线态和三线态的相关性强烈占主导地位的交替空间模式的大范围的子间隙频率。
2018-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin Torque Oscillator and Magnetization Switching in double barrier Rashba Zeeman Magnetic Tunnel Junction
本文研究了双势垒RZ $|$重金属(HM)$|$ RZ磁性隧道结(MTJ)中存在Rashba-Zeeman(RZ)、Ruderman-Kittel- Kasuya - Yoside(RKKY)和Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用时基于自旋矩的磁化振荡和翻转.该系统具有稳定的磁化振荡,在适当的自旋转移矩(STT)下,RKKY和DM相互作用的强度存在显著差异,可以作为振荡器或开关工作。对于RKKY和DM相互作用阶数相同的系统,观察到磁化振荡的非线性特征。然而,这种振荡的非线性可以通过外部磁场或考虑具有合适RZ相互作用的材料来减小。除此之外,我们的研究揭示了磁化开关可以通过使用合适的STT进行调谐。还观察到开关时间对层厚度的依赖性。对于RKKY和DM相互作用阶数相同或以RKKY相互作用为主的系统,开关速度随厚度的增加而增加。当DM相互作用超过RKKY相互作用时,可以看到相反的特征。
2023-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge and spin polarized currents in mesoscopic rings with Rashba spin-orbit interactions coupled to an electron reservoir
在Rashba自旋轨道耦合和$U(1)$规范场的作用下,研究了介观环的电子态.按照Büttiker的电压探测器实现与理想引线的自旋对称耦合。以非耦合本征态为基函数,通过耦合得到了精确的态密度。通过对展宽曲线的拟合,导出了非耦合电子本征态的衰减时间。自旋和电荷持续电流计算中存在的SO相互作用和水库耦合的两个不同的情况下的电子填充分数。持续电流的退化均匀地取决于水库耦合,但不均匀的温度,后者由于电流出现从不同深度的费米海的事实,因此对于某些制度的通量,他们提供了一个保护间隙。这样的通量制度可以定制的SO耦合的电荷和自旋电流。
2014-06-18 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
Theory of spin pumping and inverse Rashba-Edelstein effect in a two-dimensional electron gas
该研究理论分析了铁磁绝缘体与二维电子气结中的自旋泵浦及逆Rashba-Edelstein效应,强调顶点修正对准确描述这些效应至关重要。
2024-11-11 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory of Rashba-Edelstein magnetoresistance
本研究针对含拉什巴和德雷斯尔豪斯自旋轨道相互作用的二维电子气系统,通过构建铁磁绝缘体-2DEG结的微观模型,结合玻尔兹曼方程推导解析表达式并考虑磁振子贡献,揭示了REMR符号随界面类型变化的规律,为相关实验提供理论参考。
2025-04-17 cond-mat.mes-hall
Theory of the inverse Rashba-Edelstein effect induced by thermal spin injection
本文从理论上研究了铁磁绝缘体与二维电子气结中由温差驱动的逆Rashba-Edelstein效应,利用Boltzmann方程计算诱导电流,并揭示了其与磁化方向、自旋织构和温度的依赖关系。
2024-09-02 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
Majorana fermions at odd junctions in a wire network of ferromagnetic impurities
本文研究了具有强Rashba自旋-轨道相互作用的$s$波超导体表面铁磁杂质的线网络。在拓扑相内,零能量马约拉纳费米子出现在导线端点以及奇数个导线段之间的连接处,而偶数个导线段之间的连接处不存在低能量状态,为马约拉纳费米子提供了强有力的实验可访问签名。我们还研究了准粒子能隙随Rashba自旋轨道耦合和磁性杂质强度的变化。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Rashba spin-orbit coupling enhanced magnetoresistance in junctions with one ferromagnet
本文研究Rashba自旋轨道耦合在含单一铁磁体的结中增强磁电阻的机制,揭示其非单调和符号变化行为,并通过Fe₀.₂₉TaS₂/NbN结实验证明同自旋Andreev反射及邻近效应诱导的同自旋三重态超导电性。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Theory of Unconventional Spin States in Surfaces with Non-Rashba Spin-Orbit Interaction
在Tl/Si(111)和Bi/Si(111)中的表面态显示非Rashba型自旋分裂。我们研究这些表面态的自旋输运性质。首先,我们构建紧束缚哈密顿Tl/Si和Bi/Si表面,尊重晶体学对称性。其结果是,我们发现负责非Rashba自旋分裂的Tl/Si表面哈密顿量的特定条款。使用这个模型,我们计算电流诱导的自旋极化的Tl/Si的哈密顿量,以查看非Rashba自旋轨道相互作用的效果。我们发现,诱导自旋极化是在平面内和垂直于电流,这是与Rashba系统相同。我们发现它是由晶体学对称性决定的。此外,我们在Bi/Si系统和Tl/Si系统中数值计算发现了自旋轨道相互作用参数符号不同的两个表面区域之间的结处的束缚态。我们解释这些数值结果与我们的分析计算的结果。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent Klein tunneling in graphene: Role of Rashba spin-orbit coupling
在有效的狄拉克理论中,单层石墨烯在Rashba自旋轨道耦合和自旋简并双层石墨烯存在下的低能色散由形式上相同的表达式描述。我们探讨这种对应的运输选择手性隧道通过pn和pnp结作为一个具体的例子。采用基于紧束缚模型的实空间格林函数方法进行了弹道输运计算,覆盖并证实了以前基于Dirac理论的理论结果.在单层石墨烯中的Rashba耦合的存在下的手性隧穿被证明确实表现得像在双层石墨烯。禁止正常传输和自旋分离的综合效果内观察到的单带n到p传输制度。前者来自实自旋守恒,类似于双层石墨烯中的赝自旋守恒,而后者来自Rashba耦合的内在自旋霍尔机制。
2012-02-03 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
Rashba Spin-Orbit Driven Topological Phase Transitions in Heterogeneous Armchair Honeycomb Nanoribbons
National Taiwan Normal University(台湾师范大学)
研究揭示了石墨烯纳米带异质结构中Rashba自旋轨道耦合与结构几何的相互作用如何诱导非平凡拓扑相变,通过界面态的鲁棒性及能隙开闭过程展示拓扑相变机制。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit effects in a graphene bipolar pn junction
在本征耦合和Rashba自旋轨道耦合的情况下,对石墨烯$pn$结进行了理论研究。我们表明,通过调节垂直电场,在垂直入射时实现了从完美反射到完美透射的交叉。通过进一步研究角度相关的传输,我们证明,在正常入射的完美反射可以清楚地区分从平凡的带隙效应。我们还研究了自旋轨道效应如何修改电导和Fano因子与潜在的步骤在$nn$和$np$的情况下。
2009-09-04 cond-mat.mes-hall
Spin-triplet supercurrent carried by quantum Hall edge states through a Josephson junction
我们证明了二维电子气中自旋极化的朗道能级可以在两个自旋单重态超导体之间携带自旋三重态超导电流。超导电流的产生是由于正常超导体(NS)界面处的Andreev反射和Rashba自旋轨道耦合的相互作用。我们对比了最低朗道能级下自旋三重态和自旋单重态约瑟夫森效应的电流相位关系和夫琅和费振荡,发现了质的差异。
2011-03-04 cond-mat.mes-hall
Josephson diode effect in multichannel Rashba nanowires: Role of inter-subband coupling
Indian Institute of Technology, Kanpur(坎普尔印度理工学院)
研究多通道Rashba纳米线约瑟夫森结中的二极管效应,揭示子带耦合对拓扑相图和二极管响应的影响,发现子带混合可增强二极管效率并实现非反向超导传输优化。
2026-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling anisotropic magnetoresistance in Fe/GaAs/Au junctions: orbital effects
我们报道了外延生长的Fe/GaAs/Au隧道结的实验结果,证明了隧道各向异性磁电阻(TAMR)效应可以通过磁场来控制。理论模拟表明,磁场的轨道效应和GaAs势垒中的Dresselhaus自旋轨道耦合的相互作用导致了具有单轴对称性的TAMR效应的独立贡献,而Bychkov-Rashba自旋轨道耦合不起作用。这种效应对于具有体反转不对称性的势垒是固有的。
2009-04-20 cond-mat.mes-hall
Andreev spin qubits in multichannel Rashba nanowires
理论分析了超导体-纳米线-超导体约瑟夫森结中的Andreev束缚态及其与外辐射的耦合。我们提供了一个有效的哈密顿结投影到Andreev能级子空间,并将纳米线多通道结构,Rashba自旋轨道耦合,和塞曼场的影响。基于这个有效的模型,我们调查的Andreev水平和当前运营商的矩阵元素对系统参数,如化学势,纳米线的尺寸和正常传输的依赖性。我们表明,多通道结构和自旋轨道耦合的综合效应引起有限的电流矩阵元之间的奇数状态具有不同的自旋极化。此外,我们的分析结果允许确定合适的参数范围内的检测之间的过渡,以及奇数状态的电路QED类实验,这可能会提供一种方式的Andreev自旋量子比特操纵。
2017-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magneto-conductance of topological junctions based on two-dimensional electron gases reveals Majorana phases
本文计算了在垂直磁场作用下,二维电子气结的线性电导。我们考虑两个重要的条款往往被忽视的文献中,磁轨道和横向Rashba自旋轨道。强轨道效应,由于磁场产生拓扑相变到非平凡的阶段托管马约拉纳模式的混合部分。在交界面处的势垒的存在下,揭示了马约拉纳相的量子化高原的高电导,为低的化学势值。在宽结(或大化学势)中,相变发生在低磁场下,但磁导变得异常,缺乏明显的量化平台。
2019-12-04 cond-mat.mes-hall
Tunneling Anisotropic Thermopower and Seebeck Effects in Magnetic Tunnel Junctions
研究了由铁磁电极、锌半导体和正常金属组成的磁性隧道结的各向异性磁热功率(TAMT)和各向异性自旋塞贝克(TASS)效应。我们开发了一个理论模型,用于描述的依赖性的热致隧穿电流在MTJ上的铁磁层的磁化的面内取向。该模型考虑了这些系统中存在的特定Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用,这是我们在TAMT和TASS中发现的$C_{2v}$对称性的原因。
2013-09-13 cond-mat.mes-hall