Self-Assembled Nanowires with Giant Rashba-Type Band Splitting
利用扫描隧道显微镜（STM）和角分辨光电子能谱（ARP）研究了Pt在Si（110）表面诱导的纳米线。高分辨率的STM图像显示了1.6 nm宽和2.7 nm间距的有序纳米线阵列。ARP揭示了完全占据的一维（1D）带与Rashba型分裂色散。局域dI/dV谱进一步表明纳米线上具有良好的一维电子通道，其态密度特性与Rashba型能带分裂一致。所观察到的能带的能量和动量分裂是有史以来报道的Rashba系统中最大的，这表明Pt-Si纳米线是一个独特的1D巨型Rashba系统。这种自组装的纳米线可以用于硅基自旋电子器件以及对马约拉纳费米子的探索。
2013-01-11 cond-mat.mes-hall
Rashba spin splitting in different quantum channels
计算了自旋沿单量子带量子信道运动的Rashba旋进。未占用的较高的子带的定量影响取决于横向限制的形状，可以占扰动。库仑相互作用包括在Tomonaga-Luttinger模型与自旋轨道耦合纳入。发现在降低载流子密度时增加相互作用强度会{ \sl增强}自旋旋进。
2003-06-13 cond-mat.mes-hall
Giant tunable Rashba spin splitting in two-dimensional BiSb monolayer and BiSb/AlN heterostructures
寻找新型的二维巨型Rashba半导体是即将到来的纳米自旋电子学技术发展的关键一步。使用第一性原理计算，我们研究了一个稳定的二维晶体相的铋锑具有屈曲蜂窝晶格几何形状，这是尚未探索。声子、室温分子动力学和弹性常数的计算验证了单分子膜在0~K和室温下的动力学和力学稳定性。计算的电子能带结构揭示了直接带隙半导体性质的BiSb单层的存在下，高度流动的二维电子气（2DEG）费米能级附近。自旋轨道耦合（SOC）的引入产生了费米能级附近的巨大的Rashba自旋分裂的2DEG。计算得到的Rashba能量和分裂常数分别为13 meV和2.3 eV。Rashba分裂的强度是已知的最大的2D Rashba半导体之一。我们证明了Rashba自旋分裂的强度可以通过在BiSb单层上施加面内双轴应变来显着调整。巨大的Rashba自旋分裂与大的电子带隙（1.6 eV）的存在下，使这个系统的光电子应用的特殊兴趣。此外，我们还研究了界面晶格失配为1.3%的BiSb/AlN异质结的电子性质。我们的研究结果表明，BiSb单层和异质结构系统可以潜在地用于开发高效的自旋场效应晶体管，光电子学和纳米自旋电子学器件。因此，对二维BiSb系统的全面研究可以扩大未来自旋电子学技术的可能应用范围。
2017-01-22 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 spin splitting in quantum wires
本文综述了具有Rashba自旋分裂的弹道量子线的电子结构、输运性质和相互作用效应。弱和强自旋-轨道耦合的限制进行了区分，并阐明了电子态的自旋性质。强Rashba自旋分裂的情况下，自旋-进动长度是可比的线的宽度被证明是特别有趣的。自旋分裂量子线子带的杂化导致了一种不寻常的自旋结构，在这种结构中，电子的运动方向可以固定它们的自旋状态。这种特殊的性质对量子线中的线性传输有重要的影响，在没有磁场或铁磁接触的情况下产生自旋积累。在推广Tomonaga-Luttinger模型的基础上，给出了Rashba-分裂量子线相互作用的描述。
2004-07-01 cond-mat.mes-hall
Spin splitting in low-symmetry quantum wells beyond Rashba and Dresselhaus terms
空间反转对称性破缺的半导体结构中的自旋轨道相互作用导致电子和空穴态的自旋分裂，即使在没有磁场的情况下也是如此。我们发现，除了Rashba和Dresselhaus的贡献外，还存在另一种零场自旋分裂，它是由晶胞的立方形状和宏观结构不对称性的相互作用引起的.在沿低对称性晶轴生长的量子阱中，这种类型的自旋-轨道相互作用将载流子自旋的面外分量与面内动量耦合，而耦合强度由结构反转不对称性控制。我们进行了数值计算和发展的分析理论，这表明这种相互作用可以支配$\boldsymbol{k}$ -线性自旋分裂的重空穴子带。
2022-01-25 cond-mat.mes-hall
Theoretical models of Rashba spin splitting in asymmetric SrTiO3-based heterostructures
二维（2D）半导体系统中的Rashba自旋分裂通常以${\bf k} \cdot {\bf p}$ Luttinger-Kohn方法计算，其中由于不对称性而导致的自旋分裂自然地从体能带结构出现。近年来，已经发现了几类新的2D系统，其中电子相关性被认为具有重要作用。在这些相关系统中，导致Rashba分裂的不对称性的影响通常被唯象地处理。我们比较这两种方法的情况下，二维电子系统的SrTiO $_3$基异质结构，并发现这两种模型产生根本不同的行为，特别是相关的磁输运的布里渊区的区域。我们的研究结果表明，在实验数据的定量解释中确定正确的方法的重要性，并且可能与相关材料中的一系列2D系统相关。
2017-04-03 cond-mat.mes-hall
Scanning tunneling spectroscopy of a dilute two-dimensional electron system exhibiting Rashba spin splitting
利用扫描隧道能谱（STS）技术，在5 K和7 T的B场下，研究了Cs在p型InSb（110）表面吸附产生的二维电子系统（2DES）的局域态密度.的2DES，这与以前的STS研究表现出一个二维费米能级，显示驻波在B = 0 T与波纹减少的能量和波数根据理论。在磁场中，在无序加宽的朗道能级内观察到了漂移态。由于垂直于表面的大电场，朗道能级的拍频模式被发现，并在最低的2DES子带内的Rashba自旋分裂定量解释。根据理论，Rashba分裂对驻波图案没有显著贡献。
2010-01-27 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
Origin of Rashba-splitting in the quantized subbands at Bi2Se3 surface
利用角分辨光电子能谱研究了$\text{Bi}_2\text{Se}_3$拓扑绝缘体（111）表面的能带结构。我们研究的情况下，通过弯曲的导（CB）和价带（VB）在表面上创建两套量子化的子带表现出不同的Rashba自旋分裂。虽然CB子带是强烈的Rashba自旋分裂，VB子带没有表现出明确的自旋分裂。我们发现，CB和VB经历类似的能带弯曲幅度，这意味着，自旋分裂的差异，由于不同的表面电势梯度可以排除。另一方面，通过比较实验的能带结构的第一性原理LMTO能带结构的计算，我们发现，强自旋-轨道耦合的Bi 6 $p$轨道主导的CB的轨道特性，而它们的混合VB是相当小的。因此，自旋分裂的差异可以追溯到CB和VB在各自子带区域的自旋轨道耦合的差异。
2014-03-26 cond-mat.mes-hall
Gate voltage dependent Rashba spin splitting in hole transverse magnetic focussing
二维系统中载流子的磁聚焦提供了质谱仪的固态版本。在存在自旋-轨道相互作用的情况下，第一聚焦峰分裂成两个自旋相关峰，允许聚焦用于测量自旋极化和自旋-轨道相互作用的强度。在空穴系统中，拉什巴自旋轨道项的k^3依赖性使得自旋的空间分离可以通过施加在整个顶栅上的电压来原位改变。在这里，我们证明，这可以用来控制分裂的磁聚焦峰。此外，我们将聚焦峰分裂与Shubnikov-de Haas振荡和k.p能带结构计算预测的结果进行了比较。我们发现，聚焦峰分裂始终大于预期，这表明需要进一步的工作来理解自旋相关的磁聚焦。
2022-04-04 cond-mat.mes-hall
Rashba spin-splitting of single electrons and Cooper pairs
电薄弱环节，用于电路中提供大部分电流流动阻力的那些部分的术语，是许多纳米器件的重要元素。量子点、纳米线和桥接两个大块导体（或超导体）的纳米收缩是这种弱连接的示例。在这里，我们考虑的纳米结构中的电子自旋轨道相互作用是强的弱链接，但在体导体是不重要的，并从理论上探讨的作用的自旋轨道主动弱链接（我们称之为“Rashba自旋分裂器”）作为一个来源的新的自旋为基础的功能，在正常和超导设备。本文综述了超导库珀对的自旋极化效应和机械控制的自旋电流、电荷电流等现象。
2016-08-31 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
Rashba spin splitting in biased semiconductor quantum wells
基于八带包络函数模型，对偏置半导体量子阱中的Rashba自旋分裂进行了理论研究。我们发现，在大波矢，RSS是非单调和各向异性的平面内波矢量的函数，在广泛使用的线性和各向同性模型。我们推导出一个解析表达式RSS，它可以正确地再现这种非单调行为在大波矢量。我们还研究了不同能带参数对RSS的影响，发现RSS随带隙和子带指数的减小、价带偏移量的增大、外加电场和阱宽的增大而增大。我们的解析表达式为RSS提供了一个令人满意的解释，所有这些功能。
2005-12-08 cond-mat.mes-hall
Large Bilinear Magnetoresistance from Rashba Spin-Splitting on the Surface of a Topological Insulator
在拓扑绝缘体（TI）表面，除了拓扑保护的线性色散外，还发现了具有可调Rashba自旋分裂（RSS）的带弯限制二维电子气与拓扑表面态共存.在这里，我们报告的观察大的双线性磁阻（BMR）在Bi 2Se 3薄膜装饰过渡金属原子。BMR的大小敏感地取决于沉积的原子的类型和数量，最大达到的值接近强Rashba半导体的值。我们的第一性原理计算再现量子阱状态，并揭示了相当大的RSS在所有的Bi 2Se 3异质结与破缺反转对称。我们的研究结果表明，在TI的RSS状态的电荷-自旋相互转换可以通过表面原子沉积微调，并很容易通过潜在的自旋电子学应用BMR检测。
2022-12-17 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
Enhancement of Giant Rashba Splitting in BiTeI under Asymmetric Interlayer Interaction
我们利用密度泛函理论计算了通过改变层间相互作用来增强BiTeI的Rashba自旋分裂（RSS）。结果表明，随着Te层靠近相邻的Bi层或I层远离Bi层，RSS增加。我们的结果表明，RSS可以敏感地增加通过引入一个空位的Te位，使有效的Bi-Te距离缩短。研究还发现，当RSS沿晶体动量方向发展时，两个自旋劈裂带的Te p轨道特征的差异增大，这支持了自旋劈裂带中的非对称层间相互作用.我们的工作表明，层间相互作用的修改是一个有效的方法在BiTeI和其他层状材料的RSS建模。
2020-03-04 cond-mat.mes-hall
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
Giant Rashba-type spin splitting through spin-dependent interatomic-hopping
我们采用密度泛函理论计算和紧束缚分析研究了Bi/Ag（111）中观察到的巨大Rashba型自旋分裂（RSS）的机制.我们发现，局域轨道角动量诱导动量和自旋相关的电荷分布，导致自旋相关的跳跃。研究表明，Bi/Ag（111）中自旋相关的原子间跃迁作为一个强有效场，诱导了巨RSS，表明巨RSS是由跃迁驱动的，而不是由均匀电场驱动的.跳跃能量差的有效场为~18 V/cm。RSS的这种新的视角给了我们一个提示，一般的巨型RSS机制，并应提供一种策略，通过控制相邻原子层之间的跳跃能量的自旋依赖性设计新的RSS材料。
2017-09-12 cond-mat.mes-hall
Rashba splitting of 100 meV in Au-intercalated graphene on SiC
Au的嵌入可以在石墨烯中产生巨大的Rashba型自旋轨道分裂，但这尚未在半导体衬底上实现。对于石墨烯/SiC（0001），Au嵌入产生具有不同掺杂的两相。在这里，我们报告了Au嵌入后几乎纯的p型石墨烯相的制备。我们观察到一个100 meV的拉什巴型自旋轨道分裂在0.9 eV的结合能。我们表明，这种巨大的分裂是由于杂化和更有限的能量和动量空间比Au插层石墨烯镍。
2015-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Electronic Properties and Large Rashba Splittings Found in Few-Layer Bi$_2$Se$_3$/PtSe$_2$ Van der Waals Heterostructures
我们使用第一性原理计算表明，范德华（vdW）异质结构组成的几层Bi $_2$ Se $_3$和PtSe $_2$表现出电子和自旋电子学性能，可以通过改变组成层。最值得注意的是，我们揭示了Rashba型自旋分裂（具有大的$α_{\rm R}$参数）的导带和价带共存，分别来自少层Bi $_2$ Se $_3$和PtSe $_2$，这已被证实的自旋织构图。我们讨论了反转对称性破缺，轨道杂化和自旋轨道耦合的变化在改变费米能级附近的电子色散的作用。由于低温生长机制可用于两种材料，我们相信，少层Bi $_2$ Se $_3$ /PtSe $_2$ vdW异质结是可行的实验实现，提供了巨大的潜力，为电子和自旋电子学的应用。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall
Negative differential Rashba effect in two-dimensional hole systems
我们从实验和理论上证明了二维重空穴系统在垂直电场的作用下，自旋-轨道相互作用诱导的自旋分裂呈现出一个\emph{decrease}.利用前、背栅，我们测量了自旋分裂随外加电场的变化，同时保持密度不变。我们的结果与更熟悉的二维电子自旋分裂随电场增加的情况相反。
2004-09-14 cond-mat.mes-hall
Rashba effect and magnetic field in quantum wires
研究了垂直磁场对具有Rashba效应的准一维弹道电子系统的光谱和自旋性质的影响。当磁长度变得与横向限制相当时，磁场强烈地改变了自旋轨道引起的对子带结构的修改。在k=0处发现了一个新的子带相关的能量分裂，它可以比塞曼分裂大得多。这是由于结合自旋轨道宇称对称性的破坏。
2004-11-17 cond-mat.mes-hall
Interplay of Rashba and Dresselhaus spin splittings in 2D weak localization
在高质量的二维系统中研究了结构（Rashba）和体（Dresselhaus）自旋轨道相互作用项对低场磁电阻的影响。提出了在整个磁场范围内都适用的弱局域化理论。证明了Rashba项和Dresselhaus项强度相互接近时反定域校正的抑制作用。分析了波矢自旋分裂项中立方项的影响。
2006-02-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Higher-order contributions to the Rashba-Bychkov effect with application to Bi/Ag(111) surface alloy
为了解释在几种金属表面态系统中观察到的各向异性Rashba-Bychkov效应，我们使用k.p微扰理论和简单的群论分析，并为波数高达三阶的不同点群构造有效的Rashba-Hamiltonian。我们对Bi/Ag（111）有序表面合金进行了相对论从头计算，从计算的能带色散分裂中，我们发现了预测的三阶项的证据。此外，我们推导出相应的三阶Rashba参数的表达式，以提供一个简单的解释，定性的差异有关的Rashba-Bychkov分裂的表面态Au（111）和Bi/Ag（111）。
2011-10-18 cond-mat.mes-hall
Plasmons in the presence of Tamm-Shockley states with Rashba splitting at noble metal surfaces
Au（111）或类似的贵金属表面具有Tamm-Shockley表面态，已知其具有$Δ=0.1$ eV级的Rashba型的相当大的自旋-轨道分裂。当与电磁场相互作用时，当场的频率接近自旋-轨道分裂$Δ$的能量时，预期这些状态具有共振。这些共振起源于自旋分裂子带之间的子带间跃迁。这种共振可以在表面阻抗的频率依赖性中观察到。薄金属膜中的等离子体激元是无隙的，并且可以受到这些自旋共振的强烈影响，当其与$ω=Δ$线相交时，获得光谱的显著修改。最后，一个有趣的演示子带间的共振时，可以得到金属薄膜涂有离子的纵向/横向光学声子的频率以上/以下$Δ$。两个光学声子频率之间的介电函数是负的，这禁止了常规等离子体激元-极化激元的传播。然而，自旋轨道分裂表面态的存在允许等离子体激元存在于这个禁止的频率范围内。
2008-11-26 cond-mat.mes-hall
Weak antilocalization in two-dimensional systems with large Rashba splitting
我们发展了二维电子的量子输运和磁导率的理论与任意大的（甚至超过费米能量），线性动量Rashba或Dresselhaus自旋轨道分裂。对于短程无序势，我们推导出量子电导率校正的解析表达式，该表达式考虑了具有任意数量散射事件的干涉过程，并且在扩散近似之外是有效的。我们证明了零场电导率校正是由通用对数“扩散”项和“弹道”项的总和。后者与温度无关，并编码有关光谱特性的信息。通过测量不同温度和电子浓度下的电导率校正，可以从实验中提取这些信息。我们计算了在整个经典弱磁场范围内的量子修正，发现对于任意的费米能和自旋轨道分裂之间的关系，在扩散区和弹道区的磁导率都是负的.我们还证明了当费米能级高于“狄拉克点”时，磁导率随费米能级的变化而变化，当费米能级低于“狄拉克点”时，磁导率不依赖于费米能级。
2016-04-05 cond-mat.mes-hall
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
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
Interplay of Rashba and valley-Zeeman splittings in weak localization of spin-orbit coupled graphene
University of Regensburg（雷根斯堡大学）
研究了石墨烯异质结中Rashba和谷-Zeeman分裂对弱局域化的影响，发现谷-Zeeman分裂在无Rashba分裂时不影响弱局域化，但在Rashba耦合情况下改变磁导电性符号，同时谷间散射影响导电性量子修正。
2025-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of d orbitals in the Rashba-type spin splitting for noble-metal surfaces
利用第一性原理计算研究了Au（111）和Ag（111）表面Shockley表面态的Rashba型自旋分裂.通过部分开启和关闭自旋-轨道相互作用（SOI），我们发现虽然表面态主要是p轨道态，只有少量的d轨道态，但d沟道SOI决定了分裂和自旋方向，而p沟道SOI的影响很小。即使没有SOI，表面态的小d轨道特性也随晶体动量k线性变化，导致分裂的线性k依赖性，这是Rashba类型的标志。作为一种扰动表面态d轨道性质的方法，我们讨论了电子和空穴掺杂对Au（111）表面的影响。
2012-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Many-body corrections to ESR energy and spin-wave excitations in two-dimensional systems with Bychkov-Rashba spin splitting
研究了在垂直磁场中，电子-电子（\emph{e-e}）相互作用对由自旋-轨道相互作用（SOI）和结构反转不对称性（SIA）引起的Bychkov-Rashba自旋分裂的二维系统的电子自旋共振（ESR）的影响.利用Hartree-Fock近似，我们证明了SIA导致ESR能量和自旋波激发能量的非零多体修正。我们发现，在二维体系中，\emph{e-e}与SIA的相互作用不仅可以提高ESR能量，而且可以导致ESR能量的降低。这种效应的大小在与实验相关的很宽的参数范围内表现出显著的特征：它对g因子的符号和朗道能级$ν$的填充因子相当敏感。对于$ν\leq 2$的情况，我们导出了ESR能量的多体修正和自旋波激发色散的解析表达式。我们发现，即使在任意大的Bychkov-Rashba常数下，\emph{e-e}相互作用也不影响具有正g因子的二维系统中最低朗道能级（$ν\leq 1$）填充的情况下的ESR能量。本文还讨论了分数量子霍尔效应情况下ESR能量的多体重整化。
2013-09-24 cond-mat.mes-hall
Giant Rashba spin splitting in strained KTaO3 ultrathin films for circular photogalvanic currents
本文通过第一性原理计算发现，对KTaO3超薄膜施加双轴压应变（接近-5%）可实现高达140 meV的巨Rashba自旋劈裂，并在覆盖层或衬底存在时保持，可用于产生自旋极化环光电流，推动自旋电子学与光电子学应用。
2020-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Finding the Rashba-type spin-splitting from interband scattering in quasiparticle interference maps
我们用低温扫描隧道显微镜和光谱研究了BiCu $_2$ /Cu（111）表面合金。我们观察到由缺陷和台阶边缘散射引起的驻波。不同于以往的研究类似的Rashba型表面，我们确定了多个散射矢量，起源于各种带内以及带间散射过程。详细的能量依赖分析的驻波图案，使带色散的定量测定，包括Rashba分裂。结果与ARPES数据吻合良好，并证明了这种策略的有用性，以确定的能带结构的Rashba系统。其他可能的散射通道的缺乏将在自旋守恒和杂化效应方面进行讨论。这些结果为研究复杂自旋轨道耦合表面上的自旋相关散射提供了新的可能性。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Landau Level Spectroscopy of Dirac Electrons in a Polar Semiconductor with Giant Rashba Spin Splitting
在平行于极轴的外加磁场（$B$）中，研究了具有大Rashba自旋分裂的BiTeI分子的光激发.朗道能级之间的跃迁序列，其能量与$\sqrt{B}$成比例，被观察到，是无质量狄拉克电子的特征。大的分离能量之间的LL使得它有可能检测到最强的回旋共振，即使在室温下，在中等领域。与二维狄拉克系统不同，直接观察到磁场诱导的电导率谱重排。
2013-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pauli Equation on a Curved Surface and Rashba Splitting on a Corrugated Surface
采用适当的规范，将表面动力学和横向动力学分开，得到了电磁场作用下曲面上无自旋带电粒子的薛定谔方程。[Phys. Rev. Lett. 100（2008）230403]作为它的推广，我提供了一个带电自旋1/2粒子在电磁场作用下被限制在曲面上的泡利方程。作为该方程的简单应用，给出了一个球和一个波纹表面的能谱。所获得的能级由于被称为Rashba效应的相对论效应而表现出分裂。
2013-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Effective Dresselhaus and Rashba spin-orbit interactions in narrow quantum wells
Rashba和线性Dresselhaus相互作用被认为对基于A $_3$ B $_5$化合物的量子阱中的二维电子的自旋分裂产生主要贡献。我们发现，界面的自旋轨道相互作用显着重整化相应的Rashba（$α_{SIA}$）和Dresselhaus（$α_{BIA}$）参数的值。为此，我们解决了有效质量方程的量子阱中补充的原始边界条件的原子尖锐的接口和计算界面的贡献$α_{SIA}$和$α_{BIA}$。我们的结果解释了相当大的传播在GaAs/AlGaAs量子阱的自旋轨道参数的实验数据。我们还证明了即使在平均电场为零的量子阱中，界面的非等效性也会导致自旋分裂的各向异性。
2018-03-09 cond-mat.mes-hall
Effect of Rashba spin-orbit coupling on Faraday rotation in an extended Haldane model
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics（上海光学精密机械研究所）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；Jiangnan University（江南大学）
研究了Rashba自旋轨道耦合对扩展Haldane模型中法拉第旋转谱的影响，发现Rashba耦合可调制法拉第旋转角度峰值位置，且在无交换分裂时可使角度超过4°，而在有交换分裂时法拉第旋转谱趋于平坦。
2026-07-08 cond-mat.mes-hall
Spin-torque efficiency enhanced by Rashba spin splitting in three dimensions
我们研究了在玻尔兹曼输运理论的三维Rashba自旋轨道耦合引起的自旋力矩。我们解析计算的自旋力矩，并显示其行为是如何与自旋拓扑结构的费米面通过研究费米能量依赖的自旋力矩。此外，我们讨论了自旋力矩效率，这是自旋力矩除以所施加的电流与电流感生磁化反转。结果表明，当费米能级仅位于低能带时，自旋力矩效率最高，且存在一个最佳的Rashba参数，此时自旋力矩效率最大.
2012-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Rashba splitting in quantum-well states
本文从第一性原理 Hamiltonian 推导 k 线性 Rashba 项，并构建一维紧束缚模型解析描述量子阱态劈裂，且在 Ag/Au(111) 系统中得到验证。
2024-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin orbit splitting of the photon induced Fano Resonance in an oscillating graphene electrostatic barrier
从理论上研究了在Rashba自旋轨道相互作用的影响下，含时振荡势对Dirac费米子通过单层石墨烯静电势垒输运性质的影响.在非微扰Floquet方法的框架下解决了时间相关问题。注意，屏障的动态条件可以通过调整Rashba参数来控制。自旋轨道相互作用的引入导致Fano共振（FR）分裂，这是光子辅助隧穿中的特征。自旋分裂FR之间的分离给出了势垒内准空穴束缚态的精细结构的间接测量。本研究结果的Rashba分裂的FR和外部控制，通过调整振荡场参数可能有潜在的应用在自旋电子器件，特别是在自旋场效应晶体管。不同Floquet边带的自旋极化对自旋赝自旋相互作用十分敏感。
2015-08-12 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
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
Microscopic origin of the relativistic splitting of surface states
以贵金属、Ag 2Bi表面合金和拓扑绝缘体Bi 2Se 3的（111）面为例，分析了Rashba模型内外表面态的自旋轨道分裂.相对论速度的从头算分析证明了Rashba模型根本不适用于实际晶体。分裂被发现主要是由于自旋-轨道诱导的平面内修改的波函数，即其对非相对论哈密顿量的影响。通常的Rashba分裂--由电荷分布不对称性给出--要小一个数量级。
2014-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Microscopic origin of Rashba coupling from first principles: Layer-resolved orbital asymmetry in transition metal dichalcogenides
University of Hamburg（汉堡大学）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）
本研究通过微观模型揭示了过渡金属二硫化物中Rashba耦合的微观起源，发现轨道极化不平衡是决定自旋分裂的关键因素。
2026-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of Rashba splitting on RKKY interaction in topological insulator thin films
本文研究了在有限和零化学势下Rashba分裂对TI薄膜中RKKY相互作用的影响。我们发现，包括TI薄膜在内的Rashba材料的自旋磁化率强烈依赖于距离矢量的方向。此外，我们发现另一项的非对角项的自旋磁化率张量，这与众所周知的DM-类项是对称的。我们展示了如何通过使用垂直于表面平面施加的电场和通过小的化学掺杂来调节RKKY相互作用，从而大幅提高RKKY项。我们已经提出了我们的结果为两种不同的情况下，即表面间配对的磁性杂质，以及内表面之一。这两种情况下的行为是完全不同的，我们通过将每个表面的态密度映射到带色散上来描述。
2017-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unidirectional Rashba Spin Splitting in Single Layer WS$_{2(1-x)}$Se$_{2x}$ alloy
二维层状半导体材料，如过渡金属二硫属化物（TMD），由于其可调的带隙、有趣的自旋谷物理、压电效应和潜在的器件应用，引起了人们的广泛关注。本文研究了单层WS $_{1.4}$ Se $_{0.6}$合金的电子性质。该合金的电子结构，探讨使用角分辨光电子能谱，显示出明确的价带结构的各向异性，其特征在于两个抛物面在一个方向上的k-空间由一个恒定的面内矢量移动。这种带分裂是一个单向的Rashba自旋分裂与相关的巨Rashba参数为2.8 - 0.7 eV的签名。角分辨光电子能谱与压电力显微镜的结合突出了这种巨大的单向Rashba自旋分裂和合金中存在的面内极化之间的联系。WS $_{1.4}$ Se $_{0.6}$合金的这些独特的各向异性性质可以与由于S和Se原子之间的不同尺寸和电负性在生长过程中诱导的局部原子有序性有关。这种扭曲的晶体结构结合所观察到的宏观拉伸应变，证明了由光致发光，显示电偶极子与一个强大的面内组件，如所示的压电显微镜。在这种二维材料中，半导体性质、面内自发极化和巨大的面外Rashba自旋分裂之间的相互作用在下一代电子学、压电电子学和自旋电子学器件中具有广泛的应用潜力。
2022-12-06 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
Undulated 2D materials as a platform for large Rashba spin-splitting and persistent spin-helix states
本文提出利用二维材料的特定起伏形貌，通过弯曲诱导的非对称杂化实现大单向Rashba自旋轨道耦合，在弯曲MoTe₂中获得约0.16 eV自旋劈裂和约1 nm自旋进动长度，为自旋电子学与量子计算提供新平台。
2024-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
The Structural Influence on the Rashba-type Spin-Splitting in Surface Alloys
Bi/Ag（111）、Pb/Ag（111）和Sb/Ag（111）表面合金表现出具有强烈增强的Rashba型自旋分裂的二维能带结构，这部分归因于合金原子向外弛豫导致的结构不对称性。为了进一步深入了解自旋分裂机制，我们已经实验确定了这些表面合金中的合金原子的向外弛豫，使用定量低能电子衍射（LEED）。结构在自旋分裂的大小中起着重要的作用，因为它决定了潜在的景观，对称性以及轨道特征。此外，我们还讨论了Pb/Ag（111）表面合金的能带有序性，以及Sb/Ag（111）表面合金的可重复形成与无故障（面心立方）和故障（六方密堆积）到层堆叠。
2010-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
