Spin-orbit effects in GaAs quantum wells: Interplay between Rashba, Dresselhaus, and Zeeman interactions
通过精确的汉密尔顿解析解，研究了受外磁场作用的量子阱中Rashba、Dresselhaus和Zeeman相互作用之间的相互作用，其中包括求和规则方法中的电子-电子相互作用。这个解决方案允许讨论的自旋轨道耦合的影响，在量子阱上的非弹性光散射和电子自旋共振实验中测得的一些相关的量。特别是，我们已经评估了自旋轨道贡献的自旋分裂的朗道水平和分裂的电荷和自旋密度激发。我们还讨论了当外加磁场相对于垂直于量子阱的方向倾斜时自旋轨道效应的变化。
2006-05-08 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
Rashba-Zeeman-effect-induced spin filtering energy windows in a quantum wire
采用改进的Rankki转移矩阵方法结合Landauer-Buttiker方法，对Rashba自旋轨道耦合（SOC）和垂直磁场（MF）调制下量子线中的自旋分辨输运进行了数值研究.对于自旋非极化注入，该系统可以获得较宽的自旋过滤能窗。此外，这些能量窗口的宽度和这些能量窗口内的自旋电导的大小可以通过改变Rashba SOC强度来调节，这可以通过分析量子阱内的能量色散和自旋极化密度分布来理解。进一步的研究还表明，这些Rashba-SOC控制的自旋过滤能量窗口显示出强大的鲁棒性对疾病。这些结果不仅有助于进一步理解量子阱在外场作用下的自旋相关输运性质，而且为自旋过滤器件的设计提供了理论指导。
2014-02-20 cond-mat.mes-hall
Hinge states in a system of coupled Rashba layers
我们考虑一个系统的堆叠隧道耦合二维电子和空穴气体层与Rashba自旋轨道相互作用受到交错塞曼场。不同层内隧道耦合的相互作用导致在三维空间中向拓扑绝缘体相的相变，从而承载无带隙表面态。交错的塞曼场通过产生具有无带隙铰链态的二阶拓扑绝缘体相进一步丰富了拓扑相图。拓扑相位的出现被证明在小塞曼场的政权解析和确认的数值模拟中的非微扰区域的相图。拓扑相是稳定的，对外部扰动和无序。
2019-10-03 cond-mat.mes-hall
Exact Landau Levels in Two-Dimensional Electron Systems with Rashba and Dresselhaus Spin-Orbit Interactions in a Perpendicular Magnetic Field
研究了在垂直磁场中同时存在Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的二维电子系统。通过定义两个合适的玻色子算符，并利用幺正变换，我们可以得到所有参数范围内的精确朗道能级。当Rashba和Dresselhaus自旋-轨道相互作用强度相等时，得到了一个新的塞曼能量消失的解析解，其中电子的轨道和自旋波函数是分离的.研究还表明，在这种情况下，塞曼分裂和自旋轨道分裂是独立的朗道能级指数$n$。由于塞曼能量的作用，在一定的磁场下，当Rashba自旋轨道耦合较大时，本征态$|n, k, s=1, σ>$和$|n+1, k, s^\prime =-1, σ^\prime>$之间会产生新的交叉。如果简并发生在费米能级，则这种简并导致共振自旋霍尔电导。
2006-02-20 cond-mat.mes-hall
Role of Berry curvature in the generation of spin currents in Rashba systems
我们研究了二维Rashba自旋轨道耦合系统中的平衡态、线性和非线性自旋流以及三维非中心对称金属中的自旋流.线性自旋霍尔电流是由于Berry曲率引起的载流子的反常速度而产生的。非线性自旋电流的产生是由于带速度和/或反常速度。对于2D Rashba系统，背景自旋电流在高费米能量下饱和（与塞曼耦合无关），线性自旋电流在塞曼间隙处呈现平台，非线性自旋电流在间隙边缘处达到峰值。非线性自旋电流峰的大小随着塞曼相互作用的增强而增强。线性自旋电流是面外极化的，而非线性自旋电流是面内极化的。我们观察到了沿传播方向具有自旋极化的纯反常非线性自旋电流。在3D非中心对称金属中，背景和线性自旋电流是费米能量的单调递增函数，而非线性自旋电流作为费米能量的函数非单调地变化，并且与Berry曲率无关。这些发现可能为Rashba自旋轨道耦合系统中自旋流的操纵提供有用的信息。
2021-04-02 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
Anisotropic magnetoresistance of two-dimensional Rashba systems with in-plane Zeeman field and point-like disorder
Institute for Quantum Materials and Technologies, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院量子材料与技术研究所）；Institut für Theorie der Kondensierten Materie, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院凝聚态理论研究所）；Department of Physics and Astronomy, Ohio University（俄亥俄大学物理与天文学系）
研究具有面内塞曼场和δ相关标量无序的二维Rashba薄膜直流电导率，发现场虽改变费米轮廓和自旋纹理，但准经典电导率中无各向异性磁阻，其机制是几何的，相关结果解决了短程无序准经典问题。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall
Rashba Sandwiches with Topological Superconducting Phases
我们介绍了一个多功能的异质结窝藏各种拓扑超导相，其特征在于存在螺旋，手性，或单向边缘状态。改变参数，例如有效塞曼场或化学势，可以在同一设置中在这三个拓扑相之间进行调谐。我们的模型只依赖于传统的非拓扑成分。双层结构由一个s波超导体夹在两个二维电子气层之间，具有很强的Rashba自旋轨道相互作用。两种不同的配对机制，邻近诱导的直接和交叉Andreev超导配对之间的相互作用，产生多个拓扑相位。特别是，如果交叉Andreev超导配对占主导地位，螺旋边缘状态发生。此外，面内塞曼场导致具有单向边缘态的2D无带隙拓扑相，其先前被预测仅存在于非中心对称超导体中。如果塞曼场倾斜出平面，则系统处于具有手征边缘态的拓扑相。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall
Pinning of Andreev bound states to zero energy in two-dimensional superconductor-semiconductor Rashba heterostructures
我们考虑一个二维电子气与Rashba自旋轨道相互作用（SOI）部分覆盖的s波超导体，其中未覆盖的区域保持正常，但暴露于一个有效的塞曼场垂直于平面。我们发现解析和数值Andreev束缚态（ABS）形成在正常区域，并表明，由于SOI和通过调整系统的参数深入到拓扑平凡的阶段，可以达到一个政权的最低ABS的能量成为钉扎接近零的塞曼场的函数。这种ABS的能量被示出为在塞曼场中的逆幂律衰减。我们还考虑了一个超导体半导体异质结构的超导涡旋在中心和强SOI的存在下，并再次发现ABS，可以得到钉扎接近零能量的非拓扑阶段。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall
Planar Hall effect in single and bilayer Rashba systems
Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）
研究单层和双层Rashba二维电子气中的平面霍尔效应，识别出塞曼耦合和能带几何通道两种机制，并计算了化学势和角度依赖的霍尔电导率。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall
Transport properties for a Luttinger liquid wire with Rashba spin-orbit coupling and Zeeman splitting
本文研究了Luttinger液体量子线在Rashba自旋轨道耦合和面内弱磁场共同作用下的输运性质。建立了外加纵向电场系统的玻色化哈密顿量。然后在傅里叶空间中求解玻色相场的运动方程，根据线性响应理论，解析地计算了系统的电荷电导率和自旋电导率。通常，交流电导率是电子-电子相互作用、Rashba SOC和磁场的强度以及驱动频率和导线中的测量位置的振荡函数。通过实例分析表明，电子-电子相互作用对电导率的影响比自组织碳效应更为显著，而自组织碳效应与塞曼分裂效应对电导率的影响非常相似。在没有塞曼效应和SOC的情况下，系统的自旋极化电导率也分别进行了讨论。对于无SOC的体系，自旋极化电导率之比$σ_\uparrow/σ_\downarrow$与电子-电子相互作用有关，而对于无塞曼分裂的体系，自旋极化电导率之比与电子-电子相互作用无关.
2007-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Rings with Rashba spin orbit coupling: a path integral approach
本文采用路径积分实时方法计算了具有Rashba自旋轨道相互作用的弹道量子环中电子的直流电导和自旋极化。我们使用分段半经典近似的粒子轨道运动和解决自旋动力学准确，同时考虑塞曼耦合和自旋轨道相互作用。在我们的方法中，我们能够研究Berry相位，Ahronov Casher相位，Zeeman相互作用和弱局域化校正之间的相互作用如何影响在广泛的外部施加的领域内的电导中的量子干涉。我们的结果有助于解释干涉环上最近的测量结果。
2007-07-23 cond-mat.mes-hall
Zeeman spin quantum geometry and intrinsic gyrotropic spin current
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
该研究基于塞曼自旋量子几何，在Rashba-Dresselhaus模型中推导了本征旋光自旋电流，发现其与对应电荷电流的相位差及方向切换特性，为自旋电子学提供了纯自旋电流通道。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall
Reconfigurable quantum logic gates using Rashba controlled spin polarized currents
提出了一种基于Rashba场耦合窗口的二维双量子线系统中的可重构逻辑门。操纵进入电子的自旋状态，可以实现几个量子逻辑门（OR，AND，XOR，CNOT）。仅通过调整Rashba参数即可切换逻辑门功能。在这种情况下，我们调查合适的配置的设备区域通过嵌入位于耦合区的量子点接触，以获得所有四个逻辑门。在多通道、多终端系统的框架下，利用有效质量散射理论计算了弹道自旋极化传输函数。由于其通用性，所提出的逻辑门可以集成在可编程架构中，能够实现经典和量子算法。
2018-12-15 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
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
Tuning Rashba Spin-Orbit Coupling in Gated Multilayer InSe
利用自旋-轨道耦合（SOC）操纵电子自旋是自旋电子学的一个重要组成部分。静电门控具有强SOC的材料导致有效的磁场，该磁场又可以用于控制电子自旋。在这项工作中，我们报告的存在和静电调谐Rashba SOC多层InSe。在InSe的量子输运研究中，我们观察到了从弱局域化（WL）到弱反局域化（WAL）效应的栅电压调谐交叉，这表明SOC强度增加。磁输运研究和能带图计算的定量分析提供了强有力的证据，Rashba SOC的优势，在静电门控InSe。此外，我们属性的SOC强度的趋势，饱和在高栅极电压的增加的电子密度的状态诱导饱和的电场所经历的InSe层中的电子。Rashba SOC的非线性栅极电压控制的这种解释可以推广到其他静电门控半导体纳米材料，其中观察到类似的自旋轨道长度饱和趋势（例如纳米线场效应晶体管），因此在自旋电子学中具有广泛的意义。在InSe中识别和控制Rashba SOC可以在未来设计基于III-VI族半导体的自旋电子器件中起关键作用。
2018-07-05 cond-mat.mes-hall
Strong tuning of Rashba spin orbit interaction in single InAs nanowires
自旋电子学新兴领域的一个关键概念是通过Rashba自旋轨道相互作用产生的有效磁场控制自旋进动的栅极电压或电场。在这里，我们展示了电场诱导的Rashba自旋轨道相互作用在InAs纳米线中的产生和调谐，其中强电场是由双栅极或围绕栅极的固体电解质产生的。特别地，电解质门控使得能够在仅1V的栅极偏压内实现Rashba系数的六倍调谐和自旋弛豫时间的近三个数量级调谐。纳米线中自旋轨道相互作用的这种戏剧性的调谐可能在基于纳米线的自旋电子器件中具有意义。
2012-05-07 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
Strongly modulated transmission of a spin-split quantum wire with local Rashba interaction
我们研究了存在塞曼自旋分裂和空间非均匀Rashba相互作用的弹道量子线的输运性质。塞曼相互作用沿着导线延伸，并在能谱中产生间隙，该间隙仅允许电子沿着一定方向的旋量传播。对于相反方向的自旋，波在远离Rashba区域的地方是倏逝的，Rashba区域起着散射中心的作用。当磁场垂直于Rashba场时，发生了最有趣的情况。然后，渐近波函数的自旋不是Rashba哈密顿量的本征函数，并且当费米能量沿着带隙扫过时，Rashba区域中自旋之间的耦合引起透射概率的突然变化。在简要地研究了扩展Rashba耦合线的能谱和本征函数后，我们分析了通过局域Rashba相互作用区域的传输，在该区域中，双界面将恒定Rashba相互作用区域与无自旋轨道耦合的导线分开。对于能量略高于传播阈值，我们发现无处不在的传输零点（反共振），这是通过匹配的方法在一维极限分析。我们发现，一个最小的紧束缚模型产生的Fano反共振型的解析传输线形状。更一般的角度依赖性的外部磁场内处理投影薛定谔方程与哈密顿矩阵元素混合波函数分量。最后，我们考虑了一个现实的量子线，其中能量子带通过Rashba子带间耦合项耦合，并讨论了它对传输零点的影响。
2007-06-01 cond-mat.mes-hall
DC Spin Current Generation in a Rashba-type Quantum Channel
我们提出并从理论上证明了共振非弹性散射（RIS）可以在直流自旋电流产生中发挥重要作用。RIS使得有可能通过一个简单的门配置产生直流自旋电流：一个单一的手指门，位于顶部和横向的量子信道在Rashba自旋轨道相互作用的存在。交流偏置指栅引起Rashba耦合参数的时间变化，这导致自旋分辨RIS，随后有助于直流自旋电流。自旋电流分别取决于Rashba耦合参数$α_0$和$α_1$中的静态和动态部分，并且与$α_0 α_1^2$成比例。所提出的栅极配置具有额外的优点，即不会产生直流充电电流。我们的研究还表明，在双指栅结构中，自旋电流的产生可以得到显著的增强。
2004-09-23 cond-mat.mes-hall
Spin interferometry in anisotropic spin-orbit fields
二维电子气（2DEG）中的电子自旋可以由自旋轨道（SO）场操纵，SO场来源于具有独立各向同性特征的Rashba或Dresselhaus相互作用。然而，它们一起产生各向异性的SO场，通过自旋干涉对量子输运产生影响。在这里，我们研究了模型介观环的输运性质的Rashba和Dresselhaus [001] SO耦合的存在下，一个额外的面内塞曼场作为探针。通过1D和2D量子输运模拟，我们表明，这种设置提出了各向异性的量子电阻作为塞曼场方向的函数。此外，各向异性电阻可以通过Rashba强度调谐到反转其对塞曼场的响应的点。我们还发现，与几何相位切换相关联的场纹理中的拓扑过渡被印在各向异性图案中。我们的结论是，电阻各向异性测量可以揭示签名的SO纹理和自旋载流子的几何相位。
2018-02-06 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
Spin snake states with spin-orbit and Zeeman interactions in an inhomogeneous magnetic field
研究了Bychkov-Rashba自旋轨道、Zeeman相互作用和非均匀磁场的联合作用下垂直于二维电子系统的自旋边缘态。我们解析计算了系统中的自旋边缘态（自旋蛇轨道）的频谱，其中磁场在横向方向上表现出不连续的跳跃，并改变其符号的磁性界面。在2DES中获得的磁自旋边缘状态表现出几个有趣的特性：特别是，电子反转其传播方向在有限的动量值。
2013-10-02 cond-mat.mes-hall
Finger-gate manipulated quantum transport in a semiconductor narrow constriction with spin-orbit interactions and Zeeman effect
研究了由窄带隙半导体材料制成的具有自旋轨道耦合的窄收缩结构中的量子输运。我们考虑了Rashba-Dresselhaus（RD）自旋轨道相互作用（SOI）和沿输运方向的面内磁场诱导的塞曼效应。RD-SOI和塞曼效应的相互作用可能会导致SOI塞曼带隙，并影响输运特性。我们证明了吸引散射势可以诱导类电子准束缚态特征，并在电导中表现出RD-SOI-Zeeman诱导的Fano线型。此外，排斥散射势可以在下自旋支的子带顶部诱导类空穴准束缚态特征。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall
Quantum dots with Rashba spin-orbit coupling
本文研究了自旋轨道耦合对少电子相互作用量子点电子结构的影响。利用自旋密度泛函理论计算了量子点$N$的基态性质随电子数的变化。我们发现由于Rashba效应和交换相互作用的竞争，Hund规则被抑制。面内塞曼场的引入导致了封闭壳层结构中的点的顺磁行为，并在空间中形成自旋织构。
2002-09-23 cond-mat.mes-hall
Exceptional degeneracies in non-Hermitian Rashba semiconductors
本文通过将具有Rashba自旋-轨道耦合的二维半导体与铁磁体引线耦合，展示了动量空间中沿环出现的高度可调的例外简并，并发现面内塞曼场和谱权重可用于控制和检测这些非厄米拓扑现象。
2023-04-07 cond-mat.mes-hall
Interplay between Zeeman interaction and spin-orbit coupling in a two-dimensional semiconductor system
本文分析了在磁场作用下二维半导体量子系统中Dresselhaus相互作用、Bychkov-Rashba相互作用和Zeeman相互作用之间的相互作用。当被认为是一个垂直磁场，我们预测，在一个有效的回旋频率，取决于自旋相关的贡献的相互作用的结果。对于平面内的磁场，我们发现，相互作用诱导的各向异性有效旋磁因子，取决于所施加的磁场的方向，以及对电子动量的方向。
2005-12-11 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
Generation of dc spin current in a narrow channel with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interaction
考虑了有限范围交流偏置前栅作用于具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用效应的量子信道。交流偏置门，引起动态Rashba耦合，导致自旋分辨相干共振非弹性散射。随后产生纯直流自旋电流，而不伴随电荷电流。在存在Dresselhaus效应的情况下，直流自旋电流在低动能区被抑制，但在高动能区被辅助。
2006-11-28 cond-mat.mes-hall
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
Gate-Tunable Reversible Rashba-Edelstein Effect in a Few-Layer Graphene/2H-TaS2 Heterostructure at Room Temperature
我们报道了室温下在几层石墨烯/2 H-TaS 2异质结构中观察到的电流诱导自旋极化，即Rashba-Edelstein效应（REE），及其Onsager互易现象，即自旋电流效应（SGE）.自旋敏感的电测量揭示了完整的自旋极化反转所施加的栅极电压。所观察到的栅极可调电荷-自旋转换由2 H-TaS 2和石墨烯之间的理想功函数失配来解释，这允许强界面诱导的Bychkov-Rashba相互作用，自旋隙达到70 meV，同时保持光谱的狄拉克性质在电子和空穴扇区之间完好无损。非平衡自旋极化矢量的可逆发电和控制，以前没有观察到在一个超导材料，是优雅的表现出新兴的2D狄拉克费米子具有强大的自旋螺旋结构。我们的实验结果，支持第一性原理相对论电子结构和输运计算，展示了一条路线，设计低功耗的自旋逻辑电路的分层材料。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall
Dynamic negative capacitance regime in GeTe Rashba ferroelectric
实验研究了Si/SiO_2衬底上厚GeTe铁电单晶片的电容响应，其中p掺杂Si层作为栅电极。我们确认电阻测量，三维薄片，电子浓度是不敏感的栅极电场由于散装载体的筛选。出乎意料的是，我们观察到样品电容C对于两个栅极场极性都强烈减小，因此C（Vg）在零栅极电压附近是最大值。此外，我们观察到发达的滞后与栅极电压扫描方向的实验C（Vg）曲线。从我们的分析中，电容行为的解释是由已知的依赖性的巨大的Rashba分裂的电场的GeTe的Rashba参数。在这种情况下，电容的滞后应归因于GeTe表面层中的极化演化，这也允许实现动态负电容的机制。后者可以在随时间变化的电阻测量中直接观察到，作为阶跃状电流脉冲的电压响应的非单调演化。因此，负电容机制确实可以提高性能，并因此提高电子设备的能量效率。
2022-09-15 cond-mat.mes-hall
Spin-density induced by electromagnetic wave in two-dimensional electron gas with both Rashba and Dresselhaus spin-orbit couplings
我们考虑了具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的二维电子气对微波激发的磁响应。我们推广了[A. Shnirman和我马丁，欧罗巴。Lett. 78，27001（2007）.]，其中研究了纯Rashba偶联。我们观察到，微波与面内电场和面外磁场产生一个面外自旋极化。这种效应在具有分辨自旋轨道分裂子带的干净系统中更为突出。考虑到对微波磁场的响应，自旋-轨道对磁化强度的贡献远远超过清洁极限下通常的塞曼贡献。当Rashba耦合和Dresselhaus耦合具有相等的强度时，该效应消失。
2008-08-19 cond-mat.mes-hall
Finite-temperature conductance of weakly interacting quantum wires with Rashba spin-orbit coupling
我们计算了在磁场和Rashba自旋轨道耦合作用下，干净的、弱相互作用的一维量子线的有限温度电导。对于塞曼能隙中心附近的化学势（$μ= 0$），两粒子散射导致有限温度下量子化电导的主要偏离。另一方面，对于$|μ| > 0$，三粒子散射过程变得更加相关。这些偏差是强非线性单粒子光谱的结果，因此无法使用Luttinger液体理论。我们讨论了这些预测的可观测性在当前的实验中的InSb纳米线和“螺旋液体”，在低温下自发订购的核自旋产生一个有效的Rashba耦合。
2014-01-06 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric properties of a quantum dot coupled to magnetic leads by Rashba spin-orbit interaction
我们考虑了单能级量子点耦合到两个铁磁引线。除了隧道过程保存电子自旋，我们还包括与自旋翻转的隧道电子，这是由于Rashba自旋轨道耦合出现的过程。电荷和热电流内的非平衡格林函数技术计算。当电极是半金属（完全自旋极化）时，Rashba自旋轨道耦合导致Fano干涉效应，这导致增强的热电响应。它还表明，这样的系统可以作为有效的热机。此外，由于外部磁场的Rashba自旋轨道耦合和塞曼分裂的相互作用示出，以允许控制这些参数的热机的功率和效率。
2018-01-11 cond-mat.mes-hall
Gate-control of spin-motive force and spin-torque in Rashba SOC systems
已经预测引入强Rashba自旋轨道耦合（SOC）以增强自旋动力（SMF）[参见Phys. Rev. Lett. { \bf 108}，217202（2012）]。在这项工作中，我们预测的SMF的进一步增强的时间调制的Rashba耦合$α_R$，诱导一个额外的电场$E^R_d={\dot α_R} m_e/e\hbar({\hat z}\times {\mathbf m})$。当调制频率高于磁化旋进频率时，该磁场的幅值明显大于先前预测的结果。相应地，磁化上的自旋扭矩也有效地增强。另外，通过调节${\dot α_R}$，系统中SOC诱导的自旋力矩的性质可以从阻尼转变为类反阻尼。我们还提出了一种偏置方案来实现SMF的整流，{ \it，即}，通过在谐振频率下施加方波电压。最后，我们数值估计所产生的自旋力矩场所产生的高斯脉冲时间调制的$α_R$。
2015-12-06 cond-mat.mes-hall
Electric and Magnetic Gating of Rashba-Active Weak Links
在一维弱连接线中，仅自旋-轨道相互作用（SOI）不能产生非零自旋电流。我们表明，塞曼场作用在电线结合Rashba SOI有产生这样的电流，其大小和方向取决于该领域的方向。当这个场不平行于由于SOI而产生的有效场时，电荷和自旋电流都随着导线的长度振荡。因此，测量振荡各向异性磁阻可以产生关于SOI强度的信息。这些特征通过施加磁场和/或电场来调谐，可能应用于自旋电子学。
2018-04-26 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
Phase diagrams of voltage-gated oxide interfaces with strong Rashba coupling
我们提出了一个模型的二维电子气形成在氧化物异质结构的界面，其中包括一个Rashba自旋轨道耦合成正比的电场取向垂直于界面。考虑到电子密度的依赖性，这个电场限制在界面处的电子气，我们报告的发生相分离不稳定性（信号由负压缩性）的自旋轨道耦合和电子带结构参数在零温度下的现实值。我们扩展到有限的温度和在存在一个平面内的磁场的分析，从而获得两个相图，表现出相分离圆顶。通过改变门控电位，相分离圆顶可以在零温度下收缩并消失到电荷动态波动的量子临界点。类似地，即使在零温度下，平面磁场也会破坏相分离，从而导致量子临界点线。
2014-06-05 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall conductivity of a spin-polarized two-dimensional electron gas with Rashba spin-orbit interaction and magnetic impurities
利用Kubo公式计算了具有Rashba型自旋轨道相互作用的自旋极化二维电子系统的自旋霍尔电导率。在非极化电子系统的情况下，自旋霍尔电导率完全由费米能级的状态决定，这是一种在磁性杂质存在时仍然存在的性质。在干净的限制，自旋霍尔电导率单调下降的塞曼分裂，由磁场产生的电子自旋的有序效应的结果。在磁性杂质的存在下，自旋相关散射决定了速度算符的完全缀饰顶点修正的静态部分的有限重整化，导致σ sH的增强，这与自旋无关无序的情况相反。研究了σ_{sH}随Rashba耦合和塞曼分裂强度的变化。
2007-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant spin Hall conductance in quantum Hall systems lacking bulk and structural inversion symmetry
继以前的工作[沈，马，谢和张，物理Rev. Lett。92，256603（2004）]中，我们详细计算了强垂直磁场中二维量子阱中的自旋霍尔电导。在缺乏体反转对称性的阱中，由自旋-轨道相互作用产生的Rashba耦合在一定的磁场下引入了塞曼分裂朗道能级的简并。这种简并，如果发生在费米能量，将诱导自旋霍尔电导共振低于塞曼能量的数量级的特征温度。在非常低的温度下，自旋霍尔电流是高度非欧姆的。由于结构反转对称性的缺乏，Dresselhaus耦合部分或完全抑制了自旋霍尔共振。用微扰法导出了Rashba耦合和Dresselhaus耦合存在下自旋霍尔电导共振的条件。在无序情况下，当费米能级附近的两个塞曼分裂扩展态由于Rashba耦合而发生简并时，会出现共振自旋霍尔电导;当磁场通过共振场时，量子化电荷霍尔电导的变化量为2e^2/h，而不是e^2/h.
2004-10-07 cond-mat.mes-hall
Magnetic focusing of charge carriers from spin-split bands: Semiclassics of a Zitterbewegung effect
本文从理论上研究了固体中载流子的回旋运动与自旋分裂之间的相互作用。虽然我们的许多结果适用于更普遍的，我们特别侧重于讨论Rashba模型描述的电子在非对称半导体异质结构的导带。适当的半经典极限的区别，描述各种情况下的实验兴趣。我们的分析公式，充分考虑塞曼分裂，用于分析最近的磁聚焦数据。令人惊讶的是，事实证明，即使当Rashba和Zeeman自旋分裂能量处于相同的量级时，Rashba效应也可以主导回旋加速器轨道的分裂。我们还发现，自旋相关的回旋运动的起源可以追溯到Zitterbewegung类振荡动力学的载流子从自旋分裂带。讨论了这两种现象之间的关系，并估计了Zitterbewegung相关修正对载流子正则位置的影响。
2007-08-29 cond-mat.mes-hall
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
Electrical control of the Zeeman spin splitting in two-dimensional hole systems
具有强自旋轨道耦合的半导体空穴允许全电自旋控制，具有从自旋电子学到量子计算的广泛应用。利用GaAs量子阱中的二维空穴系统，我们证明了一种通过改变空穴波矢$k$来电控制塞曼分裂的新机制。我们发现平面内$g-$因子$g_{\parallel}(k)$增强了三倍。我们介绍了一种新的方法，用于量化的塞曼分裂的磁阻测量，因为传统的倾斜场的方法失败的二维系统具有较强的自旋轨道耦合。最后，我们证明了在低磁场下，Rashba自旋轨道相互作用抑制了面内塞曼相互作用。用电场控制塞曼分裂的能力为未来基于量子自旋的设备开辟了新的可能性，操纵非阿贝尔几何相位，并在$p-$型超导体系统中实现Majorana系统。
2018-06-28 cond-mat.mes-hall
Electrical tuning of Rashba spin-orbit interaction in multigated InAs nanowires
砷化铟（InAs）纳米线是制备量子电子器件的一个很有前途的平台，其中，它们具有强的自旋轨道相互作用（SOI）。SOI的受控调谐在基于自旋的量子器件中是期望的。在这项研究中，我们调查的可能性，调谐的SOI由静电场，这是由一个背栅和两个侧栅放置在NW的相对两侧。利用弱反局域化效应分析了SOI的强度。我们证明，SOI的强度可以强烈调谐的电场横跨NW的一个因素2，而平均电子密度保持不变。此外，一个简单的静电模型被引入到计算SOI的预期变化。实验结果与栅感应电场产生的Rashba型SOI的估算值吻合较好。
2016-01-08 cond-mat.mes-hall
Majorana Bound States in Double Nanowires with Reduced Zeeman Thresholds due to Supercurrents
我们研究了由两个具有强Rashba自旋轨道相互作用的纳米线组成的装置的拓扑相图，该纳米线受到外部磁场的作用，并被带到接近体$s$的位置。超导体中的超导电流。超导电流降低了塞曼能量和交叉Andreev超导配对的临界值，这些临界值是达到拓扑相所需的，一个马约拉纳束缚态位于系统的两端我们证明，即使在制度的交叉Andreev配对小于直接邻近配对，一个相对较弱的磁场驱动系统的拓扑相位由于存在的超电流。
2019-02-28 cond-mat.mes-hall
Pure spin current generation in a Rashba-Dresselhaus quantum channel
我们展示了一个自旋泵产生的纯自旋电流的可调强度和极化的情况下的电荷电流。泵浦功能是通过一个交流栅极电压，动态调制的Rashba常数在一个局部区域的量子信道与静态Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的装置。计算了自旋分辨Floquet散射矩阵，分析了整个散射过程。抽运的自旋电流可以分为自旋保持传输和自旋反转反射两部分。这两项具有相反的自旋流极化，并且相互竞争。我们提出的自旋为基础的设备可以用于非磁性控制的自旋流通过调整交流栅极电压和驱动频率。
2008-08-11 cond-mat.mes-hall
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
Twist- and gate-tunable proximity spin-orbit coupling, spin relaxation anisotropy, and charge-to-spin conversion in heterostructures of graphene and transition-metal dichalcogenides
本研究基于DFT方法揭示了石墨烯/TMDC异质结构中邻近自旋轨道耦合的扭曲角与栅极可调性，并计算出高达10^4的自旋寿命各向异性及扭曲可调的电荷-自旋转换效率。
2023-10-27 cond-mat.mes-hall
Broken spin-Hall accumulation symmetry by magnetic field and coexisted Rashba and Dresselhaus interactions
在没有外部磁场的情况下，二维电子气（2DEG）中的自旋霍尔效应产生关于电流轴的对称面外自旋Sz积累。这里我们采用了真实空间的Landauer-Keldysh形式主义[B. K. Nikolic等人，物理修订版信函95，046601（2005）; Phys.Rev.B73，075303（2006）]通过考虑四端设置来研究这种对称性被破坏的情况。在不存在Dresselhaus相互作用的情况下，从对应于0 - 0.5倍Rashba跳跃能tR的塞曼分裂能的面外B开始，可以清楚地看到破缺过程。本文研究了Rashba相互作用对二维电子气磁化强度的影响。对于共存的Rashba tR和Dresselhaus tD自旋轨道耦合在B的情况下，互换tR和tD逆转整个积累模式。
2007-05-14 cond-mat.mes-hall
Alternative method for the quantitative determination of Rashba- and Dresselhaus spin-orbit interaction using the magnetization
在磁场B中的二维电子系统的量子振荡磁化强度M被发现提供了Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用（SOI）的定量信息。这是通过首先数值求解包括线性Rashba-和Dresselhaus SOI以及特别是双倾斜磁场中的塞曼项的模型哈密顿量，然后评估平面内磁场分量的不同方向的固有各向异性磁化来示出的。M（B）中特定磁量子振荡的幅度被发现是SOI强度的直接度量，在B场处SOI诱导的朗道能级反交叉发生。各向异性M允许人们量化两个贡献的大小以及它们的相对符号。我们使用现实的样品参数，并表明，最近报道的实验技术提供了一个灵敏度，允许检测的预测现象。
2013-11-25 cond-mat.mes-hall
Berry phase and Rashba fields in quantum rings in tilted magnetic field
我们研究了外加磁场的不同取向以及结构不对称性对量子环系统本征态特征的相互作用。我们使用一个近解析模型描述的量子环，它允许一个彻底的研究椭圆变形和它们的影响，自旋内容和Berry相位的不同量子态。反磁位移和塞曼相互作用与Rashba自旋轨道相互作用竞争，由限制不对称性和外部电场引起，以改变不同状态的自旋纹理。光滑变化的Berry相位观察到对称量子环作为施加磁场的函数。有趣的是，我们发现，不对称诱导非平凡的Berry相位，这表明在现实结构中的缺陷将有利于观察几何相位。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall
