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
Nonlinear intensity dependence of photogalvanics and photoconductance induced by terahertz laser radiation in twisted bilayer graphene close to magic angle
University of Regensburg（雷根斯堡大学）；ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科学和技术研究所光子科学研究所）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；Institute of High Pressure Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院高压物理研究所）
研究了极化光在近第二魔角双层石墨烯中引起的非线性强度依赖性，揭示了太赫兹辐射通过间接光学跃迁、直接能级跃迁和莫尔子带间跃迁引起的光电响应，其贡献随费米能级位置变化，且在高强度下饱和。
2021-12-15 cond-mat.mes-hall
Optical and photogalvanic properties of graphene supperlattices formed by periodic strain
从理论上研究了周期应变作用下石墨烯超晶格的形成。结果表明，电子能谱由超晶格布里渊区边界处的圆锥折叠所形成的微带组成，该超晶格布里渊区具有很窄的反交叉区。直接的interminiband跃迁下的光吸收被证明是依赖于频率和二向色性。掺杂的石墨烯超晶格表现出巨大的吸收二向色性。非对称石墨烯超晶格充当量子棘轮，允许在吸收垂直入射光时产生光电流。计算了不同非对称性掺杂超晶格的螺旋度相关光电流谱。
2011-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Deduction of Pure Spin Current from Spin Linear and Circular Photogalvanic Effect in Semiconductor Quantum Wells
通过求解半导体光学布洛赫方程，研究了具有结构反转非对称性的二维电子系统中的自旋光电流效应。结果表明，线偏振光可以在自旋分裂导带中注入纯自旋电流，而圆偏振光可以注入自旋相关的光电流.建立了圆偏振光斜入射时的光电流与线偏振光垂直入射时的纯自旋电流之间的显式关系，从而可以从实验测量的自旋光电流中推导出自旋电流的振幅。该方法为定量研究半导体中的自旋输运提供了一个自旋电流源。
2006-12-21 cond-mat.mes-hall
Terahertz photogalvanics in twisted bilayer graphene close to the second magic angle
本文报道了在扭转角为0.6°的扭曲双层石墨烯（tBLG）中观察到的光电流效应。我们发现，tBLG体的激发引起的光电流，其符号和大小的辐射电场和光子螺旋度的方向控制。所观察到的光电流提供了证据的点群对称性在低扭转角tBLG的最低可能的减少。发展的理论表明，电流是由非对称散射形成的回旋tBLG。我们还检测到在边缘附近形成的光电流。对于这两个，散装和边缘的光电流，我们证明了出现明显的振荡时，栅极电压的变化。与振荡相关联的栅极电压与电阻测量中的峰值很好地重合。这些都很好地解释了tBLG中的大量隔离带之间的带间跃迁。
2020-06-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Gate voltage induced injection and shift currents in AA- and AB-stacked bilayer graphene
本文通过栅极电压打破中心对称性，在AA和AB堆叠双层石墨烯中研究光生电流效应，发现AB堆叠可产生毫安级直流电流，且栅压和化学势可有效调控该效应。
2023-07-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Charge and spin photocurrents in the Rashba model
在金属非中心对称晶体和表面上，自旋电流和电荷电流对外加电场的响应包含电场中的二阶贡献，这在中心对称系统中是被对称性所禁止的。因此，光电流和自旋光电流可以通过应用飞秒激光脉冲在反转非对称金属中产生。我们研究了具有面内磁化的铁磁Rashba模型中的激光感应电荷电流，发现这种\textit{magnetic photogalvanic effect}可以被调谐到与在磁性双层系统（如Co/Pt）中实验测量的激光感应光电流的大小相当。此外，我们发现飞秒激光脉冲激发强自旋电流的Rashba模型时，Rashba参数大。
2021-02-18 cond-mat.mes-hall
Rashba and Dresselhaus Spin-Splittings in Semiconductor Quantum Wells Measured by Spin Photocurrents
利用太赫兹辐射引起的自旋电流效应和圆形光电流效应，研究了（001）生长GaAs和InAs基二维电子系统中Rashba带和Dresselhaus带自旋分裂的相对强度.我们观察到，将$δ$掺杂平面从量子阱的一侧移到另一侧，导致由Rashba自旋分裂引起的光电流的符号发生变化，而Dresselhaus项诱导的光电流的符号保持不变。这些测量为技术人员提供了必要的反馈，帮助他们寻找具有相等Rashba和Dresselhaus自旋分裂的结构或具有零Rashba常数的完美对称结构。
2006-10-02 cond-mat.mes-hall
Anisotropic quantum transport in monolayer graphene in the presence of Rashba spin-orbit coupling
我们研究了单层石墨烯晶格中自旋相关的电子隧穿Rashba势垒。利用传输矩阵方法，得到了手征粒子的自旋相关输运性质。结果表明，石墨烯片在Rashba自旋轨道势垒的存在下将充当电子自旋反转器。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
Spin Splitting Induced Photogalvanic Effect in Quantum Wells
发展了量子阱中自旋分裂引起的圆形光电流效应的理论。空穴和电子尺寸量子化的子带之间的直接带间跃迁被认为是。的光电流激发光谱示出强烈依赖于自旋轨道相互作用的形式。在结构反转非对称性诱导（Rashba）自旋分裂的情况下，在吸收边附近电流是光频率的线性函数，并且对于较高的激发能，光谱改变其符号并具有最小值。相反，当体反转不对称性（Dresselhaus分裂）占主导地位时，光电流边缘行为是抛物线，然后光谱是符号常数并具有最大值。
2002-08-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Tunable Layer Circular Photogalvanic Effect in Twisted Bilayers
提出了准二维手性双层膜中的层圆光电流效应（LCPGE）的一般理论，该理论是指在圆偏振光作用下，出现与偏振相关的面外偶极矩。我们阐明的几何起源的LCPGE作为两种类型的层间坐标移动加权的量子度量张量和Berry曲率，分别。作为一个具体的例子，我们计算了扭曲双层石墨烯中的LCPGE，发现它表现出一个共振峰，其频率可以从可见光调谐到红外线作为扭曲角度的变化。因此，LCPGE提供了一个有前途的途径，对频率敏感，圆偏振光检测，特别是在红外范围。
2019-11-11 cond-mat.mes-hall
Optical spin injection in graphene with Rashba spin-orbit interaction
我们计算了单层石墨烯在Rashba自旋轨道耦合和面内磁场作用下的红外光自旋注入效率。在对应于Rashba分裂的光子频率范围内的注入率被示出为与塞曼分裂和Rashba分裂的比率成比例。结果，对于实验上可获得的自旋-轨道耦合值和低于10特斯拉的磁场，可以可控地实现大的自旋极化。
2014-03-24 cond-mat.mes-hall
The role of the Rashba coupling in spin current of monolayer gapped graphene
在目前的工作中，我们研究了Rashba自旋轨道耦合对单层带隙石墨烯自旋电流的影响。结果表明，Rashba耦合在单层石墨烯中产生垂直自旋的自旋电流中具有相当大的作用。自旋电流的行为由杂质的密度决定。研究还表明，提高石墨烯的Rashba耦合强度和带隙可以增加体系的自旋电流，并且自旋电流的符号可以通过电流驱动电场的方向来控制.
2013-06-03 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
Spin Hall effect in graphene due to random Rashba field
从理论上研究了二维蜂窝状碳原子（石墨烯）晶格中随机Rashba自旋轨道耦合引起的自旋霍尔效应。使用格林函数方法和图解技术，我们表明，波动的Rashba相互作用在零平均值引起的非零自旋霍尔电导率。一般来说，电导率不是普适的，而是取决于总动量和自旋翻转弛豫速率的比值。
2012-11-22 cond-mat.mes-hall
Current-induced spin polarization in graphene due to Rashba spin-orbit interaction
从理论上考虑了石墨烯在外加电场作用下的线性响应。假设石墨烯沉积在衬底上，导致Rashba类型的自旋轨道相互作用。所示的诱导自旋极化是在石墨烯平面和垂直的电场。然而，当费米能级穿过狄拉克点时，自旋极化改变符号，费米能级的位置可以由外部栅极电压控制。
2013-10-07 cond-mat.mes-hall
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
Electronic properties of graphene and graphene nanoribbons with "pseudo-Rashba" spin-orbit coupling
我们讨论了石墨烯和石墨烯纳米带的电子性质，包括“pseudo-Rashba”自旋轨道耦合。在总结了体特性之后，我们首先分析了无限质量和锯齿形边界附近的散射行为。对于低能量，我们观察到强烈的偏离通常的自旋守恒行为在高能量，如反射作为自旋偏振器或开关。由于在非平衡的情况下或当两个单粒子分支之间没有相干性时出现倏逝模，这导致沿着边界方向的自旋极化。然后我们讨论了石墨烯纳米带的自旋和密度分布。
2009-10-07 cond-mat.mes-hall
Graphene p-n junctions with nonuniform Rashba spin-orbit coupling
从理论上研究了具有Rashba自旋轨道耦合的石墨烯基pn结的线性电导。一个平方势阶用来模拟结，而耦合是根据凯恩-梅勒模型（C.L. Kane和E.J. Mele，Phys.Rev.Lett. 95，226801（2005））。主要目的是描述的电子输运的路口Rashba参数是不均匀的。当石墨烯被原子层不对称地覆盖时，或者当Rashba耦合强烈依赖于电场时，可以出现这种不均匀性。结果表明，电导显着修改所考虑的不均匀性，这是最清楚地表现为在一定的电位阶跃高度的异常最小值。
2012-06-27 cond-mat.mes-hall
Anisotropic optical conductivity and electron-hole asymmetry in doped monolayer graphene in the presence of the Rashba coupling
在这项研究中，取代掺杂的石墨烯的光学电导率的存在下的Rashba自旋轨道耦合（RSOC）进行了研究。在相干势近似（CPA）下进行了计算.目前的研究结果表明，增加RSOC强度的光学电导率增加。同时，我们还观察到能带能量的各向异性导致了单层石墨烯的各向异性光学电导率（AOC）。这种各向异性电导率的符号和幅度被证明是由外部场频率控制。研究还表明，Rashba相互作用导致单层石墨烯中的电子-空穴不对称性。
2013-11-28 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
Rashba Spin Orbit Interaction and Birefringent Electron Optics in Graphene
电子光学利用了几何光学中的射线和电子轨迹之间的类比，导致了有趣的见解和潜在的应用。石墨烯具有二维性和载流子的类光子特性，是开发电子光学的理想候选材料。我们发现，在石墨烯中存在Rashba自旋轨道相互作用的情况下，圆形门控区域确实可以表现为Veselago电子透镜，但具有两个不同的折射率。我们证明，这种双折射的结果在复杂的焦散图案的圆形门，选择性聚焦不同的自旋，和可能的直接测量的Rashba耦合强度在扫描探针实验。
2012-11-27 cond-mat.mes-hall
Rashba and intrinsic spin-orbit interactions in biased bilayer graphene
我们调查的影响，内在的自旋轨道和层间和层内Rashba相互作用上的能量谱的无偏或有偏的石墨烯双层。我们发现，在一定的条件下，狄拉克锥形成的抛物线带，它是可能的，以创建一个“墨西哥帽”一样的能量分散在一个无偏的双层。此外，在仅存在层内Rashba相互作用的情况下，K（K '）点分裂成四个不同的点，与单层石墨烯的情况相反，在单层石墨烯中也发生分裂，但这些点处的低能色散保持相同。
2009-11-05 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
Symmetries of quantum transport with Rashba spin-orbit: Graphene spintronics
在具有Rashba自旋-轨道相互作用的平面器件中缺乏一些空间对称性，这使得在没有外部磁场或磁性杂质的情况下产生自旋极化电流成为可能。我们研究了电流的自旋极化方向如何与器件的空间对称性有关。作为这些关系的一个例子，我们数值研究了石墨烯纳米带中的自旋分辨电流。不同的配置进行了探索和分析，以证明石墨烯纳米片可以用作优良的自旋电子器件在全电设置。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall
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
The influence of anisotropic Rashba spin-orbit coupling on current-induced spin polarization in graphene
我们考虑一个无序的石墨烯层与各向异性Rashba自旋轨道耦合受到纵向电场。利用线性响应理论，我们计算了电流诱导自旋极化，包括面内垂直和平行于电场方向的分量。与各向同性Rashba自旋轨道的情况不同，其中自旋极化的正常分量在狄拉克点周围的费米能量方面是线性的，各向异性Rashba自旋轨道可以导致该分量在Lifshitz点内的这种能量处的非线性依赖性。此外，我们表明，各向异性Rashba相互作用允许调谐的自旋极化方向从垂直方向的平行，这样对于某些值的Rashba参数的幅度的两个组件也可以淬火。通过计算顶点修正，还考虑了载流子散射对随机分布的非磁性无序的影响。这导致自旋极化分量的修改取决于Rashba参数的相对强度。
2017-06-08 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
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
Layered Opposite Rashba Spin-Orbit Coupling in Bilayer Graphene: Loss of Spin Chirality, Symmetry Breaking and Topological Transition
双层石墨烯中的反转对称性允许分层相反的Rashba自旋轨道耦合（LO-RSOC）-当RSOC在两个耦合的空间分离层中具有相同的幅度但相反的符号时的情况。我们发现，LO-RSOC的结果在动量空间中的自旋手征的损失，在对比常见的均匀RSOC。这种手征损失使得它很难实验确定是否LO-RSOC（在10 meV的规模）存在，因为能带结构是不敏感的，为了解决这个问题，我们建议通过门控来确定LO-RSOC打破反转对称性或磁场打破时间反演对称性。值得注意的是，我们观察到平凡和非平凡的带拓扑结构之间的过渡，系统偏离LO Rashba状态。从头计算表明，由两个单层Au封装的双层石墨烯是LO Rashba系统的候选者。
2022-05-26 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
Photoinduced pure spin current injection in graphene with Rashba spin-orbit interaction
我们提出了一个光激发方案，在石墨烯受到Rashba自旋轨道耦合的纯自旋电流产生。虽然使用圆偏振光激发不会导致石墨烯中自旋的光学取向，除非存在额外的磁场，但我们表明，在没有磁场的情况下，以垂直入射的线偏振光激发产生自旋电流注入。自旋在石墨烯平面内被极化，并且在相反的方向上移位，没有净电荷移位。自旋电流的方向由光的线偏振轴决定，注入速率与强度成正比。该技术是可调的，通过施加的偏置电压，并在很宽的频率范围内访问。我们预测的自旋电流极化高达75%的光子频率相媲美的Rashba频率。通过光学方法的自旋电流注入消除了对铁磁接触的需要，铁磁接触已被确定为石墨烯中电自旋注入中自旋散射的可能来源。
2014-07-28 cond-mat.mes-hall
Intrinsic and Rashba Spin-orbit Interactions in Graphene Sheets
从微观紧束缚模型出发，利用二阶微扰理论，推导了孤立石墨烯片类Dirac-like低能能带结构中本征能隙和Rashba自旋轨道相互作用能隙的解析表达式. Rashba相互作用参数在原子碳自旋-轨道耦合强度$ξ$中是一阶的，并且在垂直于石墨烯平面的外部电场$E$中是一阶的，而在E=0处存活的固有自旋-轨道相互作用在$ξ$中是二阶的。低能有效哈密顿量中的自旋轨道项具有最近由Kane和Mele提出的形式。进行\textit{Ab initio}电子结构计算作为对紧束缚模型的有效性的部分检查。
2006-10-20 cond-mat.mes-hall
Nonlinear intensity dependence of terahertz edge photocurrents in graphene
我们报告的观察太赫兹辐射诱导的边缘光电流在石墨烯，这是非线性的强度。辐射强度增加到MW/cm $^2$导致光电流的复杂的非线性强度依赖性。非线性度受背栅电压、温度和辐射频率的控制。发展了非线性边缘光电流的微观理论。实验数据和理论的比较表明，光电流的非线性是由两种机制的相互作用，即直接带间光跃迁和Drude类吸收。两种光电流在高强度下饱和，但具有不同的强度依赖性和饱和强度。总光电流表现出复杂的符号交替强度依赖性。这两种光电流的饱和强度和振幅依赖于门电压，温度，辐射频率和极化的函数行为是在一个很好的协议与发达国家的理论。
2021-07-02 cond-mat.mes-hall
Rashba-splitting of the Dirac points and the symmetry breaking in the strained artificial graphene
从理论上研究了Rashba自旋轨道相互作用和各向异性应变对InAs-GaAs量子点人工类石墨烯超晶格的电子、光学和热力学性质的影响。电子的能量色散已经得到使用格林函数形式主义结合傅立叶变换的倒易空间和精确对角化技术。由于Rashba自旋-轨道相互作用，我们观察到了Dirac点的分裂和Eduardo Dirac样点的出现。应变各向异性引起的色散面的六角对称性的破坏也被观察到。结果表明，自旋-轨道相互作用和应变各向异性对所考虑结构的可测量特性具有定性影响，并且可以用作控制基于人工石墨烯的器件性能的有效工具。
2019-09-19 cond-mat.mes-hall
Spin-valley locking in Kekulé-distorted graphene with Dirac-Rashba interactions
本文研究了 Kekulé 畸变与 Rashba 自旋轨道耦合对石墨烯电子性质的联合影响，发现低能 Dirac 哈密顿量中出现新的自旋-谷锁定项，并提出了基于掺杂依赖磁输运测量的实验方案以区分不同效应。
2023-08-04 cond-mat.mes-hall
Relativistic graphene ratchet on semidisk Galton board
使用广泛的蒙特卡罗模拟，我们研究了数值和分析的光电效应，或棘轮，定向电子输运诱导的微波辐射上的半圆盘高尔顿板的反量子点在石墨烯。通常的二维电子气（2DEG）和石墨烯中的电子之间的比较表明，棘轮电流在非常低的温度下是相当的。然而，石墨烯中的大的平均自由程应该允许在室温下具有强的棘轮传输。此外，在石墨烯中，即使对于非偏振辐射也会出现棘轮传输。这些特性为基于室温石墨烯的微波和太赫兹辐射的灵敏光电探测器开辟了有希望的可能性。
2010-11-17 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Rashba coupling induced spin susceptibility and magnetic phase transition of conduction electrons in monolayer graphene
利用Kubo形式，系统的磁性在线性区域进行了研究。主要计算了非磁性衬底对自旋极化率的影响。结果表明，Rashba耦合相互作用在系统的磁响应函数中起着重要作用，并且这种自旋轨道耦合作用可以通过外加栅电压来有效控制，因此是非常显著的.最重要的是，它表明，在存在的Rashba相互作用的磁性相变可以观察到。该磁相对应于在外部磁场的某一特定频率下发生的传导电子的磁序。
2014-02-06 cond-mat.mes-hall
Rashba spin splitting based on trilayer graphene systems
该研究建立了三层石墨烯的通用Rashba哈密顿量，揭示了层分布、堆叠顺序等对自旋劈裂的调控规律，通过密度泛函理论验证了金层接触体系的效应，为多层石墨烯等范德瓦尔斯界面的自旋操控提供了理论依据。
2023-10-31 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
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
Graphene bilayer and trilayer Moiré lattice with Rashba spin-orbit coupling
我们考虑扭曲的双层和三层石墨烯在Rashba自旋轨道耦合的存在下，并探讨摩尔自旋电子学的物理。电子电荷密度在魔角$θ_m$处有一个陡峭的台阶。结果，局部自旋观测值（极化和平衡自旋电流）具有作为扭转角$θ$的函数的尖峰（宽度约为1 $^\circ$的一小部分），以及在$θ_m$处的突然符号反转。因此，可以以前所未有的精度确定魔角。在第一手征极限，自旋电流消失，但在$θ_m$的特殊模式的极化仍然存在。与单层和/或{ \it非扭曲}双层石墨烯的自旋电子学相比，扭曲双层石墨烯在魔角处的自旋电子学的主要差异。因此，除了已经报道的在魔角扭曲双层石墨烯中的许多壮观的物理现象之外，在双电子自旋电子学中也出现了新的现象。
2022-07-27 cond-mat.mes-hall
Graphene with wedge disclination in the presence of intrinsic and Rashba spin orbit couplings
在这篇文章中，修改的凯恩-梅勒哈密顿量推导出楔形向错和自旋轨道耦合（内禀和Rashba）的石墨烯。楔形向错使平面晶格变为圆锥晶格，从而改变了自旋轨道耦合。内禀自旋轨道相互作用和微扰的Rashba自旋轨道相互作用的哈密顿量精确地解决了。结果表明，在缺陷周围存在Kramer简并的中隙局域自旋分离磁通态。这些零能量自旋分离态发生在外部磁通量值$Φ\pmΔΦ$处。引入外磁通量$Φ$使电子在缺陷周围循环时的波函数具有周期性。结果表明，这种分离是由于圆锥曲率对自旋轨道耦合的影响而产生的。此外，我们发现这些结果是强大的Rashba自旋轨道相互作用，这是重要的自旋电子学和纳米电子学的应用。
2015-01-20 cond-mat.mes-hall
Graphene-based spin switch device via modulated Rashba field and strain
我们研究了具有两个独立的栅诱导Rashba自旋轨道耦合区的两端锯齿形石墨烯纳米器件在应变存在下的自旋分辨输运。采用递归格林函数技术，紧束缚模型的石墨烯纳米粒子，我们计算了系统的自旋分辨电导。我们表明，通过开关的门之一的符号，它是可以选择的自旋分量将被传输。此外，我们的研究结果表明，施加到纳米粒子的单轴应变在运输中起着重要的作用，提供和额外的方式来控制自旋极化电导。这使得本系统成为未来实现基于自旋的机械应变传感器的潜在候选者。
2016-09-26 cond-mat.mes-hall
Rashba spin-orbit interaction in graphene armchair nanoribbons
我们研究了具有扶手椅边缘的石墨烯纳米带在Rashba自旋轨道相互作用（RSOI）的存在下。通过正弦变换对RSOI体石墨烯的紧束缚哈密顿量施加边界条件，详细研究了RSOI对光谱和自旋极化的影响.我们表明，自旋极化垂直于GNR改变符号时，反转沿GNR的动量，如果带耦合强RSOI。此外，我们推导出一个线性近似的RSOI哈密顿量，并发现只有相邻模式的能带必须考虑到，以实现良好的近似为同一频带。由于其实验的可用性和各种建议工程适当的RSOI，GNRs扶手椅边缘是一个有前途的候选人可能的自旋电子学应用。
2014-01-06 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized currents in corrugated graphene nanoribbons
我们研究了波纹状石墨烯纳米带中自旋极化电流的产生。这样的波纹被建模为多个区域与Rashba自旋轨道相互作用，其中凹和凸曲率被视为Rashba区域与相反的符号。不同的分离Rashba区的几何形状内的紧束缚近似计算的数值例子。值得注意的是，在一个系统中的自旋极化电流与几个Rashba地区可以增强的情况下，与一个单一的Rashba部分相同的总面积。对于具有相同Rashba符号的多个区域的配置，增强更大。这表明，自旋极化的增加是由于散射的电子穿越区域有和没有Rashba相互作用。此外，我们涉及的外观的自旋极化电流的自旋依赖电导之间的新的对称关系。这些对称性被证明是实空间和自旋空间中不同对称性操作的组合，就像那些发生在碳纳米管等非平面系统中的对称性操作一样。我们的研究结果表明，具有Rashba自旋轨道相互作用的二维器件可以作为优良的自旋电子器件在全电或机械设置。
2020-07-07 cond-mat.mes-hall
Chiral tunneling in single layer graphene with Rashba spin-orbit coupling: spin currents
研究了费米能量{ \varepsilon } > 0的二维无质量Dirac电子在单层石墨烯中通过高度为{u_0}的一维矩形势垒的前向散射.克莱因悖论在石墨烯自旋电子学中的作用由此暴露。结果表明：（1）当{ \varepsilon } - 2λ < {u_0}< { \varepsilon } + 2λ时，存在部分Klein隧穿，其中透射率以1为界，当λ > {λ_0} { \approx } 0.1 meV时，当散射能等于势垒高度{ \varepsilon }={u_0}时，透射率几乎为零。(2)自旋密度和自旋电流密度被证明是显着不同的，这些可观的预测在散装单层石墨烯。特别地，它们对λ和{u_0}敏感。(3)自旋电流密度是空间依赖性的，这意味着非零自旋扭矩密度的发生。这样的系统可以用作基于石墨烯的自旋电子器件，而不使用外部磁场或磁性材料。
2021-04-16 cond-mat.mes-hall
Chiral Bloch states in single layer graphene with Rashba spin-orbit coupling: Spectrum and spin current density
研究了单层石墨烯中二维无质量Dirac电子在一维周期Kronig-Penney势和Rashba自旋轨道耦合作用下的Bloch谱和自旋物理。克莱因悖论揭示了能带色散和石墨烯自旋电子学的新特征。（1）Bloch能量色散$\veps(p)$具有特殊的结构：在Bloch动量$\pm p \ne 0$处有{ \it两个Dirac点}，在宽的价带和导带之间出现一个窄带。(2)电荷流和自旋密度矢量消失。(3)然而，所有的自旋流密度张量的非对角元素是有限的，它们的大小与自旋轨道强度线性增加。特别地，存在极化垂直于石墨烯平面的自旋密度电流。(4)自旋密度流是空间相关的，因此它们的连续性方程包括有限的自旋力矩密度。
2021-01-22 cond-mat.mes-hall
Rashba spin-orbit interaction enhanced by graphene in-plane deformations
石墨烯存在于单层碳晶体中，其中2个$p_z$电子在费米能级附近显示线性色散关系，方便地由$2+1$时空中的无质量狄拉克方程描述。自旋轨道效应在能带结构中打开了一个间隙，并为操纵导电电子自旋提供了前景。在石墨烯中操纵自旋-轨道耦合的方法通常通过对金属的邻近效应来评估，所述金属不损害未扰动系统的迁移率并且可能在石墨烯层中引起应变。在这项工作中，我们探讨了$\rm{U(1)}\times SU(2)$规范场，从一个垂直的电场下的石墨烯片均匀拉伸的结果。考虑这样的变形是特别相关的，因为从紧束缚和DFT计算中已知的小键变形的Rashba耦合在30-50%之间的反直觉增强。我们报告的可访问的变化，可以操作的能带结构在附近的K点作为变形强度和方向的函数。
2017-04-03 cond-mat.mes-hall
Electrically Switchable Circular Photogalvanic Effect in Methylammonium Lead Iodide Microcrystals
研究静态电场下单晶碘化甲基铵微晶的圆光电流效应，发现电场可使螺旋度依赖光电流增强两个数量级并反转符号，归因于Rashba-Edelstein效应诱导的磁位移电流，该效应表现为异常强的三阶光电响应且高度非局域。
2024-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Rashba interaction and local magnetic moments in a graphene-Boron Nitride heterostructure by intercalation with Au
我们插入一个范德华异质结构的石墨烯和六方氮化硼与金，通过封装，并表明，在界面处的金是二维的。电流退火后的电荷转移表明Au的重新分布，并诱导石墨烯能带结构的分裂。在平面内的磁场的效果证实，分裂是由于自旋分裂和自旋极化是在平面内，Rashba相互作用的特征与幅度约25 meV。与本征界面电场的存在相一致，我们表明，分裂可以通过在双栅样品中施加位移场来增强。在磁场< 1 T时，观察到高达75%的巨负磁电阻和场致反常霍尔效应。这些表明，杂化金具有磁矩，并表明接近形成集体磁相。这些影响在接近室温时仍然存在。
2016-07-23 cond-mat.mes-hall
Ballistic transport and spin dependent anomalous quantum tunnelling in Rashba-Zeeman and bilayer graphene hybrid structures
本文研究了外加偏压下双层石墨烯（BLG）与两个Rashba-Zeeman（RZ）引线连接的自旋相关的弹道输运和反常量子隧穿。我们研究了传输和电导的建议系统使用散射矩阵形式主义和Landauer-Buttiker公式，考虑一组实验可行的参数下的双三角形的障碍。我们发现，传输特性是显着不同的向上和向下自旋入射电子取决于磁化强度。此外，发现上下自旋电子的传输是依赖于磁化方向的。通过调节偏置能量和磁化强度以及选择具有合适的Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的材料，可以实现最大的隧穿和电导。我们系统的这一惊人特性可用于制造自旋过滤器等设备。我们发现，我们的系统的Fano因子是0.4强磁化条件下，而在低磁化条件下，它降低到0.3。此外，我们还注意到，透射率和电导对Rashba-Zeeman效应有很大的依赖性.因此，考虑到合适的RZ材料，可以调谐和控制电子的隧穿。
2022-09-23 cond-mat.mes-hall
Energy spectrum and Landau levels in bilayer graphene with spin-orbit interaction
我们提出了一个理论研究的能带结构和朗道能级的双层石墨烯在低能量下的存在下的横向磁场和Rashba自旋轨道相互作用的制度可以忽略不计的三角失真。在一个有效的低能量的方法（Löwdin分区理论），我们推导出一个有效的哈密顿双层石墨烯，结合了塞曼效应的影响，Rashba自旋轨道相互作用，并包容性地，内在的自旋轨道相互作用的作用在同一个立足点。特别注意的是花在能谱和朗道水平。我们的模拟揭示了Rashba耦合$λ_R $在电子和空穴带的自旋分裂中的强烈影响。具有弱Rashba自旋-轨道相互作用的石墨烯双层膜显示出与$λ_R $成正比的动量线性自旋分裂，但与层间跳跃能$γ_1$成反比。然而，在强自旋轨道耦合$λ_R $的能谱显示出强烈的扭曲行为附近的狄拉克点。我们发现双层石墨烯中的偏压诱导的间隙随着Rashba耦合的增加而减小，这是一种类似于拓扑绝缘体转变的行为。我们进一步预测，由于Rashba相互作用和外部偏置电压之间的相互作用，一个意想不到的非对称自旋分裂和交叉的朗道能级。我们的研究结果是相关的解释磁输运和红外回旋共振测量，包括相对较弱的自旋轨道耦合的情况。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effect and Giant Rashba Spin-Orbit Splitting in Compensated n-p--Codoped Graphene
量子反常霍尔效应（QAHE）是凝聚态物理中一种基本的量子输运现象。到目前为止，唯一的实验实现的QAHE已被观察到的Cr/V掺杂的（Bi，Sb）$_2$ Te $_3$，但在极低的观测温度，从而限制了其潜在的应用在无耗散量子电子学。采用第一性原理计算方法，研究了5个\textit{d}过渡金属和硼（B）原子的补偿\textit{n} - \textit{p}共掺杂石墨烯的电子结构.我们的调查结果如下。1)\textit{n} -和\textit{p} -型掺杂剂之间的静电吸引有效地增强了金属吸附原子的吸附并抑制了它们不期望的聚集。2)Hf-B和Os-B共掺杂的石墨烯系统可以建立长程铁磁有序和开放的非平凡的带隙，因为自旋轨道耦合与非零的Berry曲率托管QAHE。3)计算得到的Re-B和Pt-B共掺杂石墨烯体系的Rashba分裂能分别可达158和85~meV，比已报道的本征自旋轨道耦合强度高出几个数量级。
2018-05-06 cond-mat.mes-hall
