Landau levels and magnetic oscillations in gapped Dirac materials with intrinsic Rashba interaction
一个新的低屈曲狄拉克材料家族,包括硅烯,锗烯等,预计将拥有比原始石墨烯更复杂的朗道能级序列。它们的能量取决于,除其他因素外,内在的自旋轨道(SO)和Rashba SO耦合的强度,并可以通过施加电场$E_z$调谐。用解析和数值方法研究了内禀Rashba SO项对朗道能级能量的影响。研究了态密度的量子磁振荡。振荡的具体特征是存在频率与场$E_z$成比例的拍频。当存在Rashba相互作用时,节拍的频率也取决于载流子浓度,从而允许实验确定其强度。
2014-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Symmetry broken Chern insulators and magic series of Rashba-like Landau level crossings in magic angle bilayer graphene
魔角扭曲双层石墨烯(MATBG)中的平带是研究强关联、超导性和磁性的重要平台。然而,磁场中MATBG的相位以及它们所揭示的零场相图仍然相对未知。在这里,我们使用磁输运和霍尔测量揭示了一个丰富的楔形区域的量子化霍尔电导与陈数C = +(-)1,+(-)2,+(-)3,+(-)4成核从整数填充的莫尔晶胞v = +(-)3,+(-)2,+(-)1,0相应。我们解释这些阶段的自旋和谷极化陈绝缘体,相当于量子霍尔铁磁体。陈数和填充因子的精确序列和对应关系表明,这些状态是由电子相互作用直接驱动的,这些相互作用专门破坏了系统中的时间反演对称性。我们进一步研究了具有类Rashba色散的高能色散带中的量子磁振荡。朗道能级交叉的分析,使一个参数自由的比较,一个新推导出的魔术系列的水平交叉磁场,并提供了约束的参数w 0和w1的Bistritzer-MacDonald MATBG哈密顿。总的来说,我们的数据提供了直接的见解的复杂性质的对称性破缺的MATBG,并允许定量测试的建议微观情况下,其电子阶段。
2020-07-27 cond-mat.str-el
Influence of Rashba spin-orbit coupling on the Kondo effect
在两种不同的实验条件下,利用数值重整化群求解了具有体Rashba自旋轨道相互作用的二维电子气中磁性杂质的Anderson模型.对于固定的费米能级,近藤温度T_K随Rashba耦合α的变化很小,与以前的研究结果一致.相反,如果能带填充较低且保持恒定,则增加α可以驱动系统进入螺旋区,并使T_K指数增强。在这两种情况下,低温T下的热力学性质对T/T_K的依赖性与α= 0时相同。然而,与传统的近藤效应不同的是,该杂质表现出与非零轨道角动量的导电电子的静态自旋相关性。我们还考虑了一个磁场,塞曼分裂的导带,但不是杂质的水平,一个有效的图片,出现在一个建议的路线,以访问螺旋制度在一个驱动系统。发现杂质对系统基态角动量的贡献是塞曼能量与温度标度之比的普适函数,该温度标度不是T_K(如在直接耦合到杂质自旋的磁场中的情况),而是与T_K除以杂质杂化宽度成比例。这种普遍的缩放解释通过微扰处理场诱导的电子态密度的变化。
2016-02-01 cond-mat.str-el
Magnetotransport in 2D electron systems with a Rashba spin-orbit interaction
再现了存在Rashba零场自旋分裂的二维电子系统中Shubnikov-de Haas振荡的拍频模式。它示出,考虑到塞曼分裂,节点位置的显式公式很好地描述了实验数据。得到的自旋-轨道相互作用强度与磁场无关,与Rashba模型的基本假设一致。
2006-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The plasma oscillations in a two-dimensional electron-hole liquid under influence Rashba spin-orbit coupling
研究了存在Rashba自旋轨道耦合的二维电子-空穴系统的等离子体振荡。当电子和空穴位于它们的最低朗道能级上时,仅考虑朗道能级内激发,填充因子$v^{2}$小于1。二维电子-空穴系统的基态假定为电子-空穴液体。得到了光学和声学等离子体激元模的色散关系。声学等离子体激元分支在小波矢量范围内具有线性色散规律,并且在较高的波矢量值处随着饱和度单调增加。光学等离子体激元分支在长波长范围内具有二次依赖性,并且与声学分支一样随饱和度单调增加。
2013-09-03 cond-mat.str-el
Interaction Driven Floquet Engineering of Topological Superconductivity in Rashba Nanowires
我们分析,解析和数值计算,周期性驱动的Rashba纳米线接近耦合到$s$波超导体使用玻色化和重整化群分析在该制度的强电子-电子相互作用。由于排斥相互作用,超导间隙被抑制,而Floquet塞曼间隙被增强,从而导致更高的有效值的$g$-因子相比,非相互作用的情况下。不同的耦合常数,速度,和Luttinger液体参数的流动方程明确建立,即使对于小的初始值的Floquet塞曼间隙相比,超导邻近间隙,相互作用驱动系统的拓扑相和带间相互作用项有助于实现更大的区域的拓扑相在参数空间中。
2019-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Zeeman spin-orbit coupling in antiferromagnetic conductors
本文简要介绍了磁场作用下低载流子公度Néel反铁磁体中的塞曼自旋轨道耦合。电场有提高电子能谱简并度的趋势。然而,一个隐藏的对称性保护双简并的布洛赫本征态在特定的动量在布里渊区。有效的横向$g$因子在这些点处为零,因此获得了实质性的动量依赖性,这将教科书中的塞曼项变成了自旋-轨道耦合。在描述了塞曼自旋轨道耦合的对称性基础之后,我将其与其内在的对应物(如Rashba耦合)进行了比较,然后展示了塞曼自旋轨道耦合如何在存在内在自旋轨道耦合的情况下生存。最后,我概述了塞曼自旋轨道耦合的一些可能的实验表现,并将其与其他设置,如半导体量子阱中的类似现象进行比较。
2018-10-08 cond-mat.str-el
The influence of the Rashba spin-orbit coupling on the two-dimensional electron-hole system and magnetoexcitons
在朗道规范中,采用旋量型两分量波函数描述了强垂直磁场中Rashba自旋轨道耦合对二维电子和空穴的影响,在不同的自旋投影下,不同的朗道量子化能级数取决于手征项的阶数.在这个表示中,两个粒子的积分算子,如电子和空穴密度${{\hatρ}_{e}}(\vec{Q})$,和${{\hatρ}_{h}}(\vec{Q})$以及磁激子创建和湮灭运营商$\hatΨ_{ex}^{\dagger}({{F}_{n}},\vec{k})$和$\hatΨ_{ex}^{}({{F}_{n}},\vec{k})$在不同的组合${{F}_{n}}$的电子和空穴旋量状态被引入。在此基础上推导出了电子-电子和电子-辐射库仑相互作用的哈密顿量。讨论了这些条件下磁激子的性质。
2013-09-03 cond-mat.str-el
Interplay of spin-orbit coupling and Zeeman splitting in the absorption lineshape of 2D fermions
我们认为电子自旋共振(ESR)实验可以作为一种探针,研究在非对称Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用下,受抑反铁磁体自旋液体态的自旋激发.我们描述的假设下,ESR响应减少到2D电子气与Rashba自旋轨道耦合的响应。与以前的处理不同,自旋轨道耦合,Δ_{SO},没有假设小的塞曼分裂,Δ_Z。我们证明,ESR响应发散的交流磁场垂直于静态场的吸收光谱的边缘。在补偿点Δ_{SO} \approx Δ_Z处,宽吸收谱表现出随温度T变化的特征,即使T与费米能相当。
2012-07-26 cond-mat.str-el
Bismuth in strong magnetic fields: unconventional Zeeman coupling and correlation effects
最近对铋的实验发现,在远远超出所有载流子都位于最低朗道能级的区域,磁场具有非常丰富的磁化结构。基于这些发现,我们从微观紧束缚模型出发,推导出铋中空穴和三个狄拉克电子口袋的低能哈密顿量。我们发现,一个非常规的电子塞曼效应,以前被忽视,抑制了电子的量子极限显着,从而引起所观察到的异常磁化结构。我们进一步研究了近场的相互作用效应,其中第二朗道能级为一个电子口袋空,观察到磁化滞后。在这里,我们发现对电荷密度波和维格纳晶体相的不稳定性,并提出滞后产生的一阶过渡出后者。
2008-10-20 cond-mat.str-el
Luttinger liquid with strong spin-orbital coupling and Zeeman splitting in quantum wires
研究了量子阱中具有强Rashba自旋轨道耦合和塞曼分裂的一维相互作用电子气。玻色化理论的发展,这个系统。隧道电流可能偏离简单的幂律,这是在普通的Luttinger液体。在隧穿实验中,通过改变外加磁场可以测量微观相互作用耦合和自旋轨道参数。
2004-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Rapid collapse of spin waves in non-uniform phases of the second Landau level
用共振光散射方法研究了第二朗道能级量子相的自旋自由度。监测自旋极化程度的长波长自旋波处于$ν$ =3的完全自旋极化状态下的塞曼能量。在较低的填充因子下,塞曼模式的强度崩溃,指示偏振的损失。一个新的连续的低位激发出现,占主导地位的附近$ν$ =8/3和$ν$ =5/2。共振瑞利散射揭示了$ν<3$的量子流体破裂成稳健的畴结构。虽然在$ν$ =5/2的状态被认为是完全极化的,这些结果揭示了前所未有的自旋自由度的作用。
2011-08-05 cond-mat.str-el
Landau-Level Mixing and Particle-Hole Symmetry Breaking for Spin Transitions in the Fractional Quantum Hall Effect
分数量子霍尔效应中的自旋跃迁提供了对不同自旋极化态之间微小能量差的直接测量,从而作为分数量子霍尔效应理论定量准确性的极其灵敏的测试,特别是朗道能级混合在提升粒子-空穴对称性中的作用。我们报告一个准确的定量研究,这种物理,评估的影响,朗道级混合的非微扰方式使用固定相扩散蒙特卡罗方法。我们发现我们的计算临界塞曼能量和实验测量值之间的极好的协议。特别是,我们发现,也做实验,分数量子霍尔态在填充因子$ν=2-n/(2n\pm 1)$的临界塞曼能量显着高于那些$ν=n/(2n\pm 1)$,由于朗道级混合的粒子-空穴对称性的提升的定量签名。
2016-09-13 cond-mat.str-el
Bose-Einstein Condensation of two-dimensional polaritons in microcavity under the influence of the Landau quantization and Rashba spin-orbit coupling
研究了微腔中二维磁激子-极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),其中电子和空穴态的朗道量子化和Rashba自旋轨道耦合起主要作用.垂直于半导体量子阱的外电场和强磁场B诱导的具有非抛物色散律和三阶手征项的二维重空穴的朗道量子化能级,导致磁激子能级和极化子能支对B的非单调依赖性.描述库仑电子-电子和电子-辐射相互作用的哈密顿量用两粒子积分算符表示,如表示光学和声学等离子体激元的密度算符$\hatρ(\vec{Q})$和$\hat{D}(\vec{Q})$,以及具有面内波矢${\vec{k}_{||}}$和$\vec{Q}$的磁激子产生和湮灭算符$Ψ_{ex}^{\dagger}({\vec{k}_{||}}),Ψ_{ex}^{}({\vec{k}_{||}})$.利用Hopfield系数引入极化子产生和湮灭算符$L_{ex}^{\dagger}({\vec{k}_{||}}),L_{ex}^{}({\vec{k}_{||}})$,由于光子能量超过腔模能量,忽略反共振项.磁激子-极化激元的BEC发生在下极化激元分支上的点${\vec{k}_{||}}=0$,光波矢量的纵向分量的量子化值与腔模的点相同。
2014-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orbital-Angular-Momentum Based Origin of Rashba-Type Surface Band Splitting
我们认为,高Z材料表面的局部轨道角动量(OAM)的存在在Rashba型表面带分裂的形成中起着至关重要的作用。布洛赫态中的局部OAM态产生不对称的电荷分布(电偶极子)。表面电场的存在使电偶极子对准并导致手性OAM状态和相关的Rashba型分裂。因此,带分裂起源于电偶极相互作用,而不是从塞曼分裂的原始Rashba图片中提出的。Rashba态的特征自旋手征结构是通过自旋-轨道耦合形成的,因此是手征OAM的次级效应。在外加电场作用下对单个Bi层进行的第一性原理计算的结果验证了新模型的关键预测,包括自旋织构的方向,该方向在Rashba图中被预测为相反的方向。
2011-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fulde-Ferrell superfluidity in ultracold Fermi gases with Rashba spin-orbit coupling
研究了具有Rashba自旋轨道耦合的三维费米气体在宽费什巴赫共振附近的非均匀Fulde-Ferrell(FF)超流性.我们表明,在平均场论的FF超流态总是更有利的比标准的巴丁-库珀-施里弗(BCS)超流态时,在面内塞曼场施加。我们提出了一个定性的有限温度相图共振附近,并认为预测FF超流体是可观察的实验可达到的温度(即,$T\sim0.2T_{F}$,其中$T_{F}$是特征费米简并温度)。
2013-10-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-Zeeman cross correlation in $p$- and $d$-wave altermagnets
University of Tsukuba(筑波大学);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所)
本文研究了交替磁体中 p-和 d-波序参数对轨道-齐默尔顿交叉项的影响,发现 d-波序参数能引起 OZ 项符号变化,而 p-波序参数影响其幅度。
2026-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Second-order topological insulator under strong magnetic field: Landau levels, Zeeman effect, and magnetotransport
研究了三维手征二阶拓扑绝缘体(SOTI)在磁场作用下的性质。通过它的规范场,施加的磁场影响晶格上的电子运动,并且通过塞曼效应,场影响电子自旋。我们比较两种方法的问题:一个有效的表面理论,和一个完整的晶格计算。表面理论预言了在每个有间隙的表面上都有大量的狄拉克谱,一旦表面被磁通量穿透,就会产生朗道能级。表面理论与我们的晶格计算定性一致,准确地预测了表面间隙以及表面狄拉克带边缘状态的自旋和轨道分量。在格点理论的背景下,我们计算了有和没有磁场的谱,发现当施加规范场时与表面理论的偏差。发现最低的朗道能级的能量比表面理论预测的更接近于零,这导致了可观察到的磁输运特征:在表面间隙内,存在不同的能量区域,其中一个或两个手性铰链模式在任一方向上传播,将微分电导量化为一个或两个电导量子。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconductivity in a Magnetic Rashba Semimetal EuAuBi
我们报道了在层状极性半金属EuAuBi中观察到的具有多重磁有序和Rashba型自旋轨道耦合的超导电性。在4 K下观察到磁性转变,随后在2.2 K下观察到超导转变,这对晶体表面条件敏感。面外场的上临界场Hc2为9.8T,是面内场的3倍,这可能与二维结构或表面态有关。通过第一性原理计算发现,特征Hc 2可能反映了Eu磁矩增强的Rashba型自旋分裂和Zeeman自旋分裂的有效结合对费米面的各向异性修正.
2022-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in a two-dimensional repulsive Rashba gas at low electron density
研究了低电子密度下(即费米能级$E_F$低于由Rashba耦合引起的Dirac点能量$E_R$)具有Rashba自旋轨道耦合的二维排斥费米气体中的超导不稳定性及其超导态.我们发现超导性随着无量纲费米能级$ε_F$($ε_F\equiv E_F/E_R$)的减小而增强,这是由于以下两个原因。首先,$ε_F$处的态密度随着$1/\sqrt{ε_F}$而增加。第二,粒子-空穴泡变得更加各向异性,导致有效吸引力增加。超导态始终处于总角动量$j_z=+2$(或$j_z=-2$)通道中,陈数为$C=4$(或$C=-4$),自发破缺时间反演对称性。虽然一个假定的Leggett模式,预计由于两个间隙性质的超导性,我们发现,它总是阻尼。更重要的是,一旦足够大的塞曼耦合被施加到超导状态,陈数可以被调谐为$\pm1$和Majorana零模式存在于涡核。
2016-12-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-orbit coupling induced Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov-like Cooper pairing and skyrmion-like polarization textures in trapped optical lattices
研究了二维单带紧束缚光晶格中简谐囚禁费米气体的塞曼场与自旋轨道耦合(SOC)之间的相互作用。利用Bogoliubov-de Gennes理论,我们发现塞曼场与Rashba SOC的结合在系统的边缘产生了类似$(i)$ Fulde-Ferrell的超流性和类似$(ii)$ skyrmion的极化织构.讨论了相互作用、温度、SOC各向异性和塞曼场各向异性对超流基态和极化织构的影响。
2013-06-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Hall ferromagnetic states and spin-orbit interactions in the fractional regime
考虑关联效应,研究了分数量子霍尔态的塞曼能量与Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合之间的竞争.的自旋极化的方向的过渡预测在特定值的塞曼能量。我们表明,这些值可以表示的对关联函数,从而提供有关微观基态的信息。我们研究了劳克林波函数和5/2-Pfavian态的具体例子。我们还包括核浴的影响。
2008-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chirped Floquet linear drives activate forbidden charge-to-spin conversions in Rashba two-dimensional electron gases
Georgetown University(乔治城大学)
研究提出啁啾弗洛凯线性驱动方法,通过诱导面内弗洛凯-塞曼场和奇偶性动量漂移,打破旋转和时间反演对称性,激活Rashba二维电子气中被禁止的电荷到自旋转换,为自旋轨道转矩切换等提供途径。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamically Induced Zeeman Effect in Massless QED
结果表明,在非微扰无质量QED中,外加磁场动态地诱导出反常磁矩。在朗道能级高于$l=0$的情况下,感应磁矩产生电子塞曼分裂。得到了非微扰朗德g因子和玻尔磁子的表达式。这种效果的可能应用进行了概述。
2008-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph