Trigonal warping and anisotropic band splitting in monolayer graphene due to Rashba spin-orbit coupling
研究了Rashba自旋轨道耦合作用下单层石墨烯的电子能带结构。我们表明，如果Rashba自旋轨道耦合是强于内在的自旋轨道耦合，低能量带进行三角翘曲变形和小于Lifshitz能量的能量，费米圈分裂成单独的部分。这种效应与低能量下双层石墨烯中发生的情况非常相似。我们讨论了可能的实验意义，如三倍增加的最小电导率为低电子密度，波数依赖的能带分裂和自旋极化结构。我们的理论预测与最近的实验结果是一致的。
2010-05-28 cond-mat.mes-hall
Rashba coupling and Lifshitz transition in monolayer graphene
我们采取了一个广角的角度来看单层石墨烯（MLG）的问题，自旋简并提升被认为是可能的楔入可调Rashba自旋轨道耦合（RSOC）和子晶格交错电位。接下来，我们考虑AB堆叠的双层石墨烯（BLG）系统（上层的A-碳位于下层的B-碳的顶部上），并假设由沉积在BLG表面上的外部栅极产生垂直电场。该系统表现出三角翘曲的发生，由于（斜）层间跳跃导致众所周知的Lifshitz转变（LT）[Y。莱蒙尼克岛阿莱纳角Toke和V.I. Fal'ko; arXiv：1006.1399]。我们没有观察到复制的功能与BLG-LT在MLG中存在RSOC。
2012-09-03 cond-mat.mes-hall
Emergent bright excitons with Rashba spin-orbit coupling in atomic monolayers
本研究通过低能有效哈密顿量和Bethe-Salpeter方程，预测原子单层中Rashba自旋轨道耦合可导致1s与2p混合的涌现亮激子，而三角翘曲影响可忽略，为实验提供指导。
2024-01-25 cond-mat.mes-hall
Effect of Rashba spin-orbit coupling on topological phases in monolayer ZnIn2Te4
以单层ZnIn2Te4为案例，研究了内禀与Rashba自旋轨道耦合的竞争，确定了Rashba自旋劈裂与量子自旋霍尔相共存的条件，为设计增强自旋电子学能力的拓扑绝缘体提供指导。
2025-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Rashba Hamiltonian and electron transport
Rashba哈密顿量描述了在外场存在下自旋轨道耦合导致的导带分裂，通常用于模拟受限窄隙半导体的电子结构。由于自旋态的混合，在输运性质的计算中必须小心。我们推导出Rashba分裂导带的速度算子，并证明了铁磁体和Rashba分裂半导体之间的界面的传输不依赖于磁化方向，与文献中先前的断言相反。
2001-07-11 cond-mat.mes-hall
Layer-selective chirality switch in bilayer graphene intercalated by Janus monolayers
Institute of Informatics, Slovak Academy of Sciences（斯洛伐克科学院信息学研究所）；Faculty of Physics, University of Belgrade（贝尔格莱德大学物理学院）
研究了用Janus单层插入双层石墨烯，通过第一性原理计算等方法，发现能诱导面内Rashba自旋纹理层选择性开关，可独立控制自旋电流方向，为门可调、层选择性自旋电子器件提供了有前途的平台。
2026-08-21 cond-mat.mes-hall
Giant Inverse Rashba-Edelstein Effect: Application to Monolayer OsBi$_2$
我们认为，两组Rashba带的杂化可以导致一种非常规的拓扑结构，即来自不同带的两个费米圈具有相同手征的面内螺旋自旋织构，并且具有相同方向的群速度.在弱自旋注入条件下，两个费米圈都对自旋-电荷转换产生正贡献，从而产生巨大的逆Rashba-Edelstein效应，具有很高的转换效率，这与传统的Rashba-Edelstein效应有很大不同.更重要的是，通过第一性原理计算，我们预测单层OsBi 2可能是实现巨大的逆Rashba-Edelstein效应的良好候选者。我们的研究不仅为实现自旋电子学中高效的自旋-电荷转换提供了一种新的机制，而且为实现这一目标提供了一种有前途的材料。
2021-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Superconductivity in Rashba Spin-Orbital Coupling Suppressed Monolayer \{beta}-Bi2Pd
弱夹层范德华材料β-Bi 2 Pd最近被确定为具有非常规自旋三重态配对和涡旋处的Majorana零模的强拓扑超导体候选者。本文根据我们的有效理论模型，研究了单层β-Bi_2 Pd中至今仍不清楚的拓扑特征和超导配对。我们发现，非Rashba自旋轨道耦合在实现和调整各种新的拓扑性质中起着至关重要的作用。特别地，在单层β-Bi 2 Pd中发现了自旋三重态p波超导配对与Majorana零模.我们的研究加深了对单层β-Bi 2 Pd的拓扑结构和超导电性的理解，表明它是实现低维拓扑超导电性的一个很有前途的平台.
2021-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Strain Engineering of Spin and Rashba properties in Group-III Monochalcogenide MX (M=Ga, In and X=S, Se, Te) Monolayer
本文研究了应变作用下单层MX（M=Ga，In，X=S，Se，Te）的自旋性质。密度泛函理论被用来研究自旋性质。自旋-轨道耦合作用导致应变改变对带隙的修正，结果表明自旋-轨道耦合作用在压缩区对带隙的修正作用更强。此外，自旋分裂的导带和价带相对于应变进行了比较，六种材料。导带底的位置决定了自旋的性质。当M谷位于煤层气中时，这些具有镜像对称性的材料可以显示Rashba效应。应变调谐三个谷（K、M和$Γ$谷）中的导带最小值，并确定在每种材料的每种应变中发生了哪种自旋效应（自旋分裂、Rashba分裂或无自旋分裂）。最后，探讨了Rashba参数与原子质量之间的关系，发现原子质量与Rashba系数之间存在线性关系。
2020-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evaluation of the Bychkov- Rashba Field from the Spin Resonance of Electrons in a Si Quantum Well
从调制掺杂的SiGe/Si/SiGe量子阱结构中的二维（2D）传导电子的自旋共振，我们发现线加宽（退相时间）和g因子的2D各向异性。我们表明，这些可以解释一致的Bychkov-Rashba（BR）的字段，在这里是占主导地位的电子运动和自旋之间的耦合。我们得到的BR参数α = 1.1 e-12 eV cm -三个数量级相比，III-V阱小。外推低电子浓度，我们得到的硅导带的g因子为2.00073+/-0.00010。
2001-10-17 cond-mat.mes-hall
Stacking switching between correlation-protected radial Rashba field and persistent spin textures in graphene encapsulated by 1T-TaS$_2$ monolayers
Institute of Physics, Pavol Jozef Šafárik University in Košice（帕沃尔·约瑟夫·沙法里克大学科希策物理研究所）；Institute of Informatics, Slovak Academy of Sciences（斯洛伐克科学院信息学研究所）；Faculty of Physics, University of Belgrade（贝尔格莱德大学物理学院）；Institute of Experimental Physics, Slovak Academy of Sciences（斯洛伐克科学院实验物理研究所）；New Technologies Research Centre, University of West Bohemia（西波希米亚大学新技术研究中心）
通过第一性原理、紧束缚模型和Kubo公式，发现1T-TaS2封装石墨烯的堆叠方式决定电荷-自旋/轨道转换：AA堆叠产生径向Rashba自旋织构和增强的Rashba-Edelstein效应；AA'堆叠形成持久面外自旋织构，且轨道霍尔效应比自旋霍尔效应高三个数量级。
2026-06-11 cond-mat.mes-hall
Plasmonic detection of Rashba spin-orbit coupling in monolayer transition-metal dichalcogenides
该研究提出利用等离激元作为非侵入性光谱手段，通过计算动态介电函数和电子能量损失函数，精确量化单层过渡金属硫族化物中 Rashba 自旋轨道耦合的强度。
2025-10-13 cond-mat.mes-hall
Edge conduction in monolayer WTe2
二维拓扑绝缘体（2DTI）保证具有螺旋状的一维边缘模式，其中自旋被锁定到动量，产生量子自旋霍尔效应，并且在零磁场下禁止弹性背散射。没有单层材料已被证明是一个2DTI，但最近的Weyl半金属WTe2被预测成为一个2DTI在单层形式，如果散装间隙打开。在这里，我们报告说，在温度低于约100 K单层WTe2不成为绝缘在其内部，而边缘仍然进行。边缘传导强烈抑制面内磁场，是独立的栅极电压，除了由于零偏置异常，这降低了线性响应电导冷却增长的介观波动。双层WTe2在低温下也变得绝缘，但不显示边缘导电。这些观察结果中的许多与单层WTe2是2DTI一致。然而，对于低至150 nm的接触间距，低温边缘电导低于量化值，
2016-12-13 cond-mat.mes-hall
Spintronics in MoS_2 monolayer quantum wires
本文对MoS_2单层扶手椅型量子线和量子点中的自旋效应进行了解析和数值研究。由电场引起的内禀和Rashba自旋轨道相互作用之间的相互作用导致螺旋模式，从而在时间反演不变系统中引起自旋过滤。Rashba自旋轨道相互作用也可以通过空间变化的磁场产生。在这种情况下，系统可以处于具有几乎完美的自旋极化的螺旋状态。如果这样的量子线被带到接近s波超导体，系统可以被调谐到拓扑相，导致在线端的中隙马约拉纳费米子。
2013-04-16 cond-mat.mes-hall
Rydberg series of dark excitons and the conduction band spin-orbit splitting in monolayer WSe$_2$
强库仑关联与多谷电子带的自旋轨道相互作用和可能的新的光电应用的存在下，在过渡金属二硫属化物（TMD）的单层半导体结构中的激子的丰富的物理研究的核心。在本征TMD单层中，基本的谷内激子由来自价带顶部的空穴和来自较低或较高自旋轨道分裂导带子带的电子形成：这些激子中的一个是光学活性的，第二个是“暗”的，尽管在特殊条件下可能观察到。在这里，我们证明了在单层WSe $_2$，除了出现在高面内磁场中测量的光致发光光谱中的传统的亮激子系列的S-系列的里德伯暗激子状态。亮和暗里德伯激子的能量阶梯的比较被证明是一种方法来实验评估的TMD单层中的丢失的带参数之一：导带的自旋轨道分裂的振幅。
2021-02-24 cond-mat.mes-hall
Limits of Validity of Rashba Model in BiTeI: A High-field Magneto-optical Study
最近的研究表明，BiTeI，一种具有极性晶体结构的半导体，具有巨大的电子自旋分裂，这已被解释为Rashba型自旋轨道耦合。在这里，我们使用高场磁光光谱来量化的导带轮廓的偏差，从这个吸引人的，但在同一时间，强烈简化的模型。我们发现，光学响应-包括一系列的朗道能级间的激发-可以描述的Rashba模型，只有在低磁场。相比之下，高场响应似乎更符合一个简单的图片无质量的电子在一个圆锥带。这表明，在导带底部以上的能量处，更倾向于线性而不是抛物线。
2019-07-15 cond-mat.mes-hall
Spin-valley-coupled quantum spin Hall insulator with topological Rashba-splitting edge states in Janus monolayer $\mathrm{CSb_{1.5}Bi_{1.5}}$
利用拓扑绝缘相实现自旋极化态和谷极化态的结合，对于促进拓扑物理、自旋电子学和谷电子学的奇妙结合具有重要意义。本文在Janus单层$\mathrm{CSb_{1.5}Bi_{1.5}}$中预测了自旋谷耦合量子自旋霍尔绝缘体（svc-QSHI）的动态、机械和热稳定性。不等价的谷具有相反的Berry曲率和自旋矩，这可以产生自旋谷霍尔效应。在布里渊区中心，由于缺少水平镜像对称性，可以观察到Rashba型自旋分裂。此外，单层$\mathrm{CSb_{1.5}Bi_{1.5}}$显示出独特的Rashba分裂边缘状态。在广义梯度近似（GGA）水平下，谷点处的能带隙和自旋分裂都大于室温下的热能（25 meV），这对于室温下的器件应用是非常重要的。证明了自旋谷耦合和非平凡量子自旋霍尔（QSH）态是鲁棒的双轴应变。我们的工作为实现拓扑物理、自旋电子学和谷电子学的集成提供了一个新的平台。
2021-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Strong electron-hole symmetric Rashba spin-orbit coupling in graphene/monolayer transition metal dichalcogenide heterostructures
尽管石墨烯具有极弱的固有自旋轨道耦合（SOC），但已显示石墨烯通过与剥离的过渡金属二硫属化物（TMD）的邻近耦合而获得相当大的SOC。在这里，我们展示了强烈的诱导Rashba SOC的石墨烯是接近耦合到一个单层TMD膜，二硫化钼或WSe 2，生长通过化学气相沉积具有显着不同的费米能级位置。石墨烯/TMD异质结构是利用六方氮化硼，作为一个平面模板，以促进密切接触，因此，强烈的界面之间的相互作用，如证明的TMD光致发光的淬灭的拾取转移技术制造。我们观察到强烈的诱导石墨烯SOC，表现在一个明显的弱反本地化（WAL）的石墨烯磁导效应。从WAL分析中提取的自旋弛豫速率随动量散射时间线性变化，并且与载流子类型无关。这表明一个占主导地位的Dyakonov-Perel自旋弛豫机制所引起的诱导Rashba SOC。我们的分析产生的Rashba SOC的能量约1.5 meV的石墨烯/WSe 2和约0.9 meV的石墨烯/MoS 2，分别。诱导Rashba SOC的近电子-空穴对称性质提供了可能的潜在SOC机制的线索。
2017-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Many-Body Rashba Spin-Orbit Interaction and Exciton Spin Relaxation in Atomically Thin Semiconductor Structures
Justus-Liebig-Universität Gießen（吉森大学）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）
研究通过建立多粒子 Rashba 霍金量，揭示了二维半导体中局部电场对激子自旋弛豫的影响，发现 MoSe₂ 在特定条件下表现出快速自旋弛豫。
2026-02-17 cond-mat.mes-hall
Surface Circular Photogalvanic Effect in Tl-Pb Monolayer Alloys on Si(111) with Giant Rashba Splitting
本文发现 Si(111) 上具有巨 Rashba 效应的 Tl-Pb 单层合金可通过圆偏振光生电流效应产生非互易自旋极化光电流，其强度可与更厚的自旋劈裂薄膜相比，证明单原子层材料也能实现光学自旋操控。
2023-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong Rashba-Edelstein Effect-Induced Spin-Orbit Torques in Monolayer Transition-Metal Dichalcogenide/Ferromagnet Bilayers
二维材料的电子和光电性质已经在石墨烯和层状过渡金属二硫属化物（TMD）中被广泛探索。这些二维材料中的自旋电子学可以为未来的电子学提供新的机会，例如，有效地产生自旋电流，这应该能够有效地操纵磁性元件。到目前为止，在二维材料附近的磁性层上的电荷电流感生的自旋电流和自旋轨道矩（SOTs）的定量测定仍然缺乏。本文报道了在单层TMD（MoS $_2$或WSe $_2$）/CoFeB双层复合膜中，电流诱导自旋积累通过Rashba-Edelstein效应产生的大的SOT。对应于SOT的有效自旋电导率几乎与温度无关。我们的研究结果表明，在化学气相沉积生长的大规模单层TMD的电荷-自旋转换可能会导致高的能量效率的磁化反转和方便的设备集成为未来的自旋电子学的基础上的二维材料。
2018-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge States of Monolayer and Bilayer Graphene Nanoribbons
在紧束缚晶格模型的基础上，研究了单层和双层石墨烯纳米带（GNR）的边缘态。讨论了边跳调制、自旋轨道耦合（SOC）和偏置电压对双层GNRs的影响。我们观察到：（i）通过对单层GNR的边缘跳跃调制，可以产生一些新的额外边缘态。(ii)对于单层和双层GNR，层内Rashba SOC在抑制由本征SOC打开的能隙$E_g$中起作用。几乎线性相关关系，即，（iii）虽然偏置电压有利于无本征SOC的双层石墨烯的体能隙，但它倾向于减小由本征SOC引起的能隙。（iv）对于双层GNR，层间Rashba SOC可以完全破坏量子自旋霍尔效应的拓扑相。
2012-01-06 cond-mat.mes-hall
Relativistic nature of carriers: Origin of electron-hole conduction asymmetry in m o n o l a ye r gr a p h e n e
我们报告了单层石墨烯中的电子空穴传导不对称性。以前，有人声称电子-空穴传导不对称是由于来自金属电极的不平衡载流子注入。在这里，我们表明，金属接触对不对称传导的影响可以忽略不计，可能是样品或设备相关的现象。电测量表明，与空穴传导相比，单层石墨烯基器件表现出抑制的电子传导，这是由于存在更有效地散射电子的施主杂质。这可以通过石墨烯单层中载流子的相对论性质来解释，并且可以与相对论量子系统中的传输截面确实取决于散射势的符号的事实相一致，这与非相对论量子系统相反。
2017-12-16 cond-mat.mes-hall
Intersubband spin-density excitations in quantum wells with Rashba spin splitting
在反转非对称半导体中，自旋-轨道耦合引起价带和导带的k依赖性自旋分裂，这是体结构和异质结构中自旋退相干的众所周知的原因。因此，在器件应用中操纵非平衡自旋相干性需要理解价带和导带自旋分裂如何影响载流子自旋动力学。本文研究了量子阱中集体子带间自旋密度激发（SDES）的退相干机制的相关性。线性自旋密度矩阵响应的密度泛函形式主义，描述了在量子阱的子带，可能是非抛物线和自旋分裂由于体或结构反转不对称（Rashba效应）的导带中的SDES。作为一个例子，我们考虑一个40 nm的GaAs/AlGaAs量子阱，包括Rashba自旋分裂的导子带。我们发现一个耦合和波矢依赖分裂的纵向和横向的SDES。然而，由于动力学交换和关联产生的集体效应，SDES的退相干不是由子带自旋分裂决定的。
2002-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Floquet Phases in Driven Coupled Rashba Nanowires
我们考虑的弱耦合导线与传导和价带的Rashba型的驱动阵列，并研究由此产生的Floquet状态。这种非平衡系统可以被调谐到非平凡的阶段，如拓扑绝缘体，外尔半金属，和无色散的零能量边缘模式制度。在强的电子-电子相互作用的存在下，我们推广这些制度的分数的情况下，其中基本激发具有分数电荷$e/m$与$m$是一个奇数。
2015-10-13 cond-mat.mes-hall
Probing the spin-polarized electronic band structure in monolayer transition metal dichalcogenides by optical spectroscopy
在双栅场效应器件上，利用光反射谱和光致发光谱研究了单层WSe_2和MoSe_2布里渊区K/K'谷的电子能带结构。我们的实验揭示了不同的自旋极化在这些化合物的导带的A和B激子共振的掺杂依赖性的系统研究。最高能量价带和最低能量导带中的电子在单层WSe 2中具有反平行自旋，而在单层MoSe 2中具有平行自旋。价带的自旋劈裂为几百meV，导带的自旋劈裂为几十meV，这与第一性原理计算的结果吻合得很好.这些值还表明，n型和p型WSe 2和MoSe 2都可以与基于自旋和谷的应用相关
2017-02-18 cond-mat.mes-hall
Rashba spin-orbit-interaction-based quantum pump in graphene
我们提出了一个绝热量子泵的基础上的石墨烯单层图案的静电门和操作在低能量狄拉克制度的建议。调查中的设置工作在存在的非均匀的自旋-轨道相互作用的内在和Rashba型，并允许产生自旋极化相干电流。在自旋双折射现象的辅助下，泵浦机制产生了局域自旋极化电流。
2012-09-07 cond-mat.mes-hall
Crossover of Ising- to Rashba-Type Superconductivity in Epitaxial Bi2Se3/Monolayer NbSe2 Heterostructures
一个拓扑绝缘体（TI）与一个s波超导体的接口已经被预测拥有一种不寻常的超导形式，称为拓扑超导（TSC）。分子束外延（MBE）是大规模制备TI/超导体异质结的主要方法。虽然已经实现了在s波超导体上生长外延TI膜，但合成原子级薄的TI/超导体异质结构仍然是一个突出的挑战，这对于工程TSC相至关重要。在这里，我们使用分子束外延生长Bi 2Se 3薄膜的单层NbSe 2上的控制厚度，并进行原位角分辨光电子能谱和异位磁输运测量这些Bi 2Se 3/单层NbSe 2异质结。我们发现，在Bi_2Se_3/单层NbSe_2异质结构中，Rashba型体量子阱带和自旋非简并表面态的出现与超导电性的面内上临界磁场的显著抑制相一致.这是从伊辛到拉什巴型超导配对的交叉的签名，通过改变Bi 2Se 3膜厚度引起的。我们的工作开辟了一条新的途径，探索一个强大的TSC相在TI/Ising超导体异质结构。
2022-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Cooperative orbital moments and edge magnetoresistance in monolayer WTe$_2$
我们认为，在单层WTe $_2$的边缘电子可以拥有一个“合作”的轨道矩（COM），严重影响其边缘磁阻行为。由于Rashba和Ising自旋轨道耦合的协同作用，COM即使在相对较小的自旋轨道耦合强度下也能迅速达到大的量级（玻尔磁子的数量级）。正如我们所解释的，这种大的COM幅度产生于一个非常规的合作自旋倾斜的边缘自旋时，Rashba和伊辛自旋轨道耦合作用在一起。引人注目的是，COM可以与自旋矩竞争，产生一个不寻常的各向异性边缘磁阻取向的斜角。特别地，这种竞争产生了一个方向，沿着该方向$\mathbf{B}$在使边缘频谱间隔开方面是无效的，从而使边缘频谱几乎没有间隔。结果，当$\mathbf{B}$旋转时，间隙尺寸的大对比度显现，从而在10 T和低温下赋予0.1-10百万%的巨各向异性磁阻。
2020-05-18 cond-mat.mes-hall
Landau levels, edge states, and strained magnetic waveguides in graphene monolayers with enhanced spin-orbit interaction
研究了石墨烯单层在磁场和应变诱导的伪磁场中的电子性质，其中存在人为增强的自旋轨道相互作用（SOI），例如，通过合适的吸附原子沉积。对于均匀的情况下，我们提供的朗道能级本征态的任意本征和Rashba SOI，包括塞曼场的分析结果。研究了半无限几何中的边缘态，在没有Rashba项的情况下。对于临界磁场值，我们发现在狄拉克点的量子相变分离两个阶段与自旋过滤的螺旋边缘状态。这些相位具有相反的自旋电流方向。我们还讨论了应变磁波导与不均匀的字段配置文件，使手征蛇轨道。这种波导实际上不受无序诱导的背散射的影响，并且SOI为这些模式提供了非平凡的自旋纹理。
2011-10-13 cond-mat.mes-hall
Rashba spin splitting in two-dimensional electron and hole systems
在二维空穴系统中，由反转不对称性引起的自旋分裂与导带中常见的自旋分裂有很大的不同。而电子态的Rashba自旋分裂随面内波矢k_（？）||重空穴态的自旋分裂在k_（？）||从而在小的2D空穴密度的限制下自旋分裂变得可忽略。我们在最近关于2D系统中观察到的金属-绝缘体转变起源的争论的背景下讨论了这种行为的后果。
2000-02-01 cond-mat.mes-hall
From Klein to anti-Klein tunneling in graphene tuning the Rashba spin-orbit interaction or the bilayer coupling
我们计算了具有Rashba自旋轨道耦合的单层石墨烯和双层石墨烯中粒子穿过势垒的传输系数。我们表明，在这两种情况下，可以从克莱因隧穿制度，其特征在于完美的正常传输，反克莱因隧穿制度，与完美的正常反射，通过调整单层或双层石墨烯的层间耦合的Rashba自旋轨道耦合。我们表明，中间制度的特点是由一个非单调的行为与振荡和共振的正常传输振幅的耦合和潜在的参数的函数。
2018-09-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-dimensional Rashba semiconductors and inversion-asymmetric topological insulators in monolayer Janus MAA'ZxZ'(4-x) family
本文通过第一性原理系统研究135种单层Janus MAA'ZxZ'(4-x)材料，发现26种Rashba半导体及多种反演不对称拓扑绝缘体，揭示了Rashba劈裂、能带反转与自旋织构的调控规律，为非线性光电子学提供了候选材料。
2025-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Twisted exchange interaction between localized spins embedded in a one- or two-dimensional electron gas with Rashba spin-orbit coupling
本文从理论上研究了Rashba自旋轨道耦合下一维和二维的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）相互作用。我们发现，由于SO耦合的传导电子的自旋的旋转导致的扭曲RKKY本地化的自旋之间的相互作用，其中包括三个不同的条款：海森堡，Dzyaloshinsky-Moriya，和伊辛相互作用。我们还表明，有效的自旋哈密顿量减少到通常的RKKY相互作用哈密顿量在扭曲的自旋空间中的自旋量子化轴的一个本地化的自旋旋转。
2003-11-04 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional Square Buckled Rashba Lead Chalcogenides
我们提出的硫化铅（PbS）单层作为一个2D半导体与一个大的Rashba样的自旋轨道效应控制的面外屈曲。在$M$和$Γ$点处，PbS导带具有Rashba型色散和自旋织构，有效Rashba参数分别为$λ\sim5~$ eV $Å~$和$λ\sim1~$ eV $~Å$.利用紧束缚理论，我们证明了Rashba效应来源于Pb和S原子的极大自旋轨道相互作用和混合面内和面外$p$轨道的跳跃项.后者取决于屈曲角，可以通过施加应变来改变自旋织构以及$Γ$和$M$处的Rashba参数来控制。我们的密度泛函理论的结果与紧束缚形式主义提供了一个统一的框架设计Rashba单层和操纵他们的自旋性质。
2017-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Diffuse transport and spin accumulation in a Rashba two-dimensional electron gas
Rashba哈密顿量描述了在非对称限制势存在下自旋轨道耦合导致的导带分裂，通常用于模拟受限窄隙半导体的电子结构。由于自旋态的混合，在输运性质的计算中必须小心。我们推导了具有自旋-轨道相互作用的无序二维电子气的扩散电导张量，并表明外加偏压引起自旋积累，但电流不是自旋极化的。
2002-11-08 cond-mat.mes-hall
Longitudinal magnetoresistance in graphene with random Rashba spin-orbit interaction
针对实验观测到的石墨烯面内负磁阻，本文用 Dirac 点低能有效模型和 Green 函数方法证明随机 Rashba 自旋轨道涨落散射是其成因。
2024-10-27 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport of Dirac fermions in graphene with a spatially varying Rashba spin-orbit coupling
我们从理论上研究电子输运通过一个区域与非均匀Rashba自旋轨道（RSO）耦合放置在两个正常的区域之间的单层石墨烯。非均匀RSO区域的特征在于其边界内的RSO强度线性变化，而中心区域的RSO强度恒定。我们计算的传输矩阵的方法内的传输特性。结果表明，电导振荡的幅度减小，同时电导的幅度增加，增加边界厚度。我们还研究了Fano因子如何通过RSO区域的边界厚度进行修正。
2016-01-20 cond-mat.mes-hall
Unconventional Rashba spin splitting and persistent spin helices based on SU(2) symmetry in PtSe$_2$ nanoribbons
本文通过第一性原理与低能模型研究PtSe$_2$纳米带，发现其低能带具有非常规Rashba劈裂和双重SU(2)自旋对称性，可实现持久自旋螺旋及近完美Dirac费米子系统。
2024-12-30 cond-mat.mes-hall
Anisotropy of spin-transfer torques and Gilbert damping induced by Rashba coupling
本文从微观上研究了具有自旋无关高斯白噪声无序的二维Rashba铁磁体的自旋转移矩、吉尔伯特阻尼和有效自旋重整化。Rashba自旋轨道耦合引起的这些现象的各向异性进行了深入的分析。对于两个部分填充自旋子带的情况，建立了各向异性STT，GD和ESR之间的显着关系。在没有磁场和其他磁化力矩的情况下，这种关系对应于具有传导电子的经典漂移速度的磁性织构的电流感应运动。最后，我们计算了系统的自旋极化率，推广了自旋极化电流的概念。
2020-12-07 cond-mat.mes-hall
Strong unidirectional Rashba state induced by extended vacancy line defects in a $1T'$-WTe$_{2}$ monolayer
针对1T'-WTe₂单层因中心对称导致自旋简并、限制自旋电子学应用的问题，通过第一性原理计算发现引入特定扶手椅型空位线缺陷可诱导强单向Rashba态与长自旋寿命。
2024-03-06 cond-mat.mes-hall
Probing the Rashba effect via the induced magnetization around a Kondo impurity
当单个磁性吸附原子沉积在金属表面时，它会影响周围电子气的电荷和自旋织构，传导电子对局域磁矩的屏蔽会引起近藤效应。本文研究了磁场中Au（111）表面上钴杂质周围的Rashba自旋轨道耦合对局域磁化态密度（LMDOS）的影响。我们发现，在平面内的LMDOS组件是专门与Rashba自旋轨道相互作用。通过在近藤杂质周围进行自旋极化STM测量，可以在实验上利用这一观察结果来确认表面上存在Rashba效应，例如Au（111）。
2013-04-11 cond-mat.mes-hall
Efficient Control of the Rashba Effective Magnetic Field Using Acceptor Doped Quantum Wells
为了诱导强的Rashba有效磁场并增强其对外部电场的灵敏度，我们提出了在量子阱中进行受主掺杂。受主掺杂在阱的中心，施主掺杂在势垒层中以补偿受主并诱导传导电子。在强掺杂阱中，由于受主和施主之间的强内部电场以及在阱中感应的所得高三角形势垒，这些传导电子上的电场容易被弱外部电场改变。因此，与电子上的电场成比例的Rashba有效磁场对外部电场非常敏感。数值计算表明，Rashba场的灵敏度比未掺杂井的灵敏度大两个数量级。
2014-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin transistor operation driven by the Rashba spin-orbit coupling in the gated nanowire
对栅控InAs纳米线中自旋晶体管的工作进行了理论描述。计算的电流-电压特性表明，从源极（自旋注入器）流向漏极（自旋探测器）的电流随栅电压的变化而振荡，这是由于栅附近的Rashba自旋-轨道相互作用引起的电子自旋的进动所致.我们研究了自旋晶体管的两种工作模式：（A）具有接触中的电子的完全自旋极化、零温度和对应于横向运动的最低能量子带的单个导电沟道的理想操作模式，以及（B）具有接触中的电子的部分自旋极化、室温的更现实的操作模式，并且考虑了通过许多横向子带的传导。对于模式（A），自旋极化电流可以通过适当地调谐栅极电压来接通/关断，对于模式（B），电流也表现出明显的振荡，但具有非零的最小值。模式（B）的计算结果已与最近的实验数据进行了比较，并已发现一个很好的协议。
2013-11-27 cond-mat.mes-hall
Electronic Conduction Through Monolayer Amorphous Carbon Nano-Junctions
在分子电子传导中，奇异的晶格形态往往会引起奇异的行为。在2D系统中，石墨烯是一个值得注意的例子。最近，合成了一种稳定的无定形石墨烯，称为单层无定形碳（MAC）。MAC提出了一系列关于障碍对传导的影响的新问题。在这封信中，我们通过MAC纳米碎片进行相干电子传输的整体级计算分析，以寻找定义特征。我们的分析，依赖于半经验哈密顿（Pariser-Parr-Pople）和Landauer理论，表明在MAC中的费米能（$E_F$）附近的状态继承了石墨烯纳米碎片中类似表面态的部分特征。远离$E_F$，电流由一组离域态携带，这些离域态在能带边缘过渡到绝缘内部态的子集。最后，我们还发现前线轨道之间的量子干涉是MAC纳米碎片的一个共同特征。
2021-12-10 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Floquet Majorana and Para-Fermions in Driven Rashba Nanowires
我们研究了在磁场作用下，周期性驱动的具有Rashba型导带和价带的纳米线。我们确定拓扑制度，系统主机零能量马约拉纳费米子。我们进一步研究了强电子-电子相互作用的影响，产生的parafermion零能量模式托管在纳米线的两端。我们考虑的第一个设置允许拓扑相位仅施加静态磁场，而不需要超导性。第二种设置涉及超导性和随时间变化的磁场，并允许一个生成拓扑相没有微调的化学势。有前途的候选材料是石墨烯纳米带，由于其固有的粒子-空穴对称性。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall
Large Bychkov-Rashba spin-orbit coupling in high-mobility GaN/AlGaN heterostructures
我们提出了一个密度可调和高迁移率的二维电子气限制在宽带隙GaN/AlGaN系统的低温磁导率测量。我们观察到明显的反本地化的低场电导率的最小值，表明存在较强的自旋轨道耦合。密度相关的测量表明，耦合主要是由于Bychkov-Rashba机制。此外，我们已经推导出一个封闭形式的表达式的磁导率，使我们能够提取可靠的传输参数为我们的设备。Rashba自旋轨道耦合常数为$α_{so}$ $\sim$ 6 $\times$ 10 $^{-13}$ eVm，导带自旋轨道分裂能为$Δ_{so}$ $\sim$ 0.3meV（n $_e$ = 1 $\times10^{16}$ m $^{-2}$）.
2006-05-08 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium spatial distribution of Rashba spin torque in ferromagnetic metal layer
利用Keldysh非平衡格林函数方法研究了铁磁金属层中强Rashba自旋轨道耦合（RSOC）引起的自旋力矩的空间分布.在非平衡传导电子与局域磁矩之间存在s-d相互作用的情况下，RSOC效应在磁矩上产生一个转矩，我们称之为Rashba自旋转矩。在这项工作中的Rashba自旋力矩和空间自旋电流之间的相关性，清楚地映射Rashba自旋力矩在纳米尺寸的铁磁器件的空间分布。当局部磁性被打开时，面外（Sz）自旋霍尔效应（SHE）被破坏，但意外地检测到面内（Sy）SHE。我们还研究了Rashba强度（α R）和分裂交换（Δ）对器件上平均的非平衡Rashba自旋矩的影响。拉什巴自旋力矩允许自旋动量的有效转移，因此，在低于10^6 A/cm ^2的低电流密度下，可以获得20 mT的典型开关场。
2012-02-24 cond-mat.mes-hall
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
Electron and hole lifetime in monolayer graphene
单层电子掺杂石墨烯中的激发传导电子、传导空穴和价空穴表现出不寻常的库仑衰减速率。利用屏蔽交换能研究了去激过程。它们可能利用带内单粒子激发（SPE），带间SPE和等离子体激元模式，这取决于准粒子态和费米能量。低位价空穴可以通过无阻尼的声等离子体衰减，因此它们呈现非常快的库仑退激，非单调的能量依赖性和各向异性行为。然而，低能量传导电子和空穴类似于二维电子气中的电子和空穴。高能量传导态和深能量价态在可用的去激发通道中的行为相似，并且具有与波矢${\bf k}$相似的衰减速率依赖性。
2019-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric Domain Patterning Controlled Schottky Junction State in Monolayer MoS$_2$
我们利用扫描探针控制的铁电顶层的畴图案化诱导单层MOS $_2$的导电特性之间的晶体管和结态的非易失性调制。在畴壁的存在下，MoS $_2$表现出整流的I-V，这是很好地描述了的电子发射模型。感应肖特基势垒高度在0.38 ~ 0.57 eV范围内变化，可通过SiO $_2$全局背栅进行调节，而调节范围敏感地依赖于导带尾陷阱态。我们的工作指出了一条新的路线，以实现范德华材料的可编程功能，并揭示了这些混合系统中的关键性能限制因素。
2017-06-01 cond-mat.mes-hall
Measurement of Conduction and Valence Bands g-factors in a Transition Metal Dichalcogenide Monolayer
在磁场中进行的光学和输运测量中，可以操纵单层过渡金属二硫属化物中的电子谷和自旋自由度。确定塞曼分裂的关键参数，即电子和空穴g因子的单独贡献，在大多数测量中是不可访问的。在这里，我们提出了一个原始的方法，使访问的导带和价带的测量塞曼分裂的各自的贡献。它利用了激子复合物的光学选择规则，特别是涉及谷间声子的规则，避免了在传输实验中损害单粒子g因子确定的强重整化效应。这些研究产生了一个直接确定的单带g因子。我们测量gc1= 0.86，gc2=3.84的底部（顶部）的导带和gv=6.1的单层WSe 2的价带。这些测量有助于对在磁场中进行的光学和输运测量进行定量解释。此外，测量的g因子是用于优化这些2D材料的能带结构计算的有价值的输入参数。
2020-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Finite-size effects on the minimal conductivity in graphene with Rashba spin-orbit coupling
我们从理论上研究了单层石墨烯在Rashba自旋轨道耦合作用下的最小电导率。拉什巴自旋轨道相互作用导致低能带发生三角翘曲变形，当能量小于利弗希茨能量时，费米圈分裂成四个部分，形成四个单独的狄拉克锥。我们计算的最小电导率的长度$L$和宽度$W$内的Landauer-Büttiker形式主义在连续和紧束缚模型的理想带。我们表明，最小电导率取决于样品和探测电极的相对取向，由于不同的狄拉克锥相关的状态的干扰。我们还探讨了有限的系统尺寸的影响，并发现，最小的电导率可以降低相比，一个无限宽的样品。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall
