Interatomic spin-orbit interaction in a $p$-orbital helical atomic chain
Mie University（三重大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
研究p轨道螺旋原子链中原子间自旋轨道相互作用的起源与特性，揭示其与chiral-induced spin selectivity效应的关系。
2025-12-01 cond-mat.mes-hall
Spin filtering in a Rashba-Dresselhaus-Aharonov-Bohm double-dot interferometer
我们研究了自旋1/2电子通过由两个细长量子点或量子纳米线制成的干涉仪的自旋相关输运，这些量子点或纳米线受到Aharonov-Bohm通量和（Rashba和Dresselhaus）自旋轨道相互作用的影响。类似于在我们之前的论文[Phys. Rev. B { \bf 84}，035323（2011）; Phys. Rev. B { \bf 87}，205438（2013）]中提出的金刚石干涉仪，我们表明，由于自旋干涉效应，双点干涉仪可以用作完美的自旋滤波器。通过适当地调整确定Aharonov-Casher和Aharonov-Bohm相位的外部电场和磁场，以及各种跳跃幅度和位置能量之间的某些关系，干涉仪阻挡具有特定自旋极化的电子，而与它们的能量无关。被阻挡的极化和出射电子的极化仅由外部电场和磁场控制，而不依赖于电子的能量。此外，自旋过滤条件变得更简单的线性响应制度，其中电子具有固定的能量。与金刚石干涉仪不同，双点干涉仪中的自旋滤波不需要干涉仪的两个分支的跳跃幅度和位置能量之间的高度对称性，因此从实验的角度来看可能更有吸引力。
2013-06-30 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
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
Longitudinal and spin-Hall conductance of a two-dimensional Rashba system with arbitrary disorder
我们计算了具有Rashba-Dresselhaus自旋轨道相互作用的四引线桥的纵向电导和自旋霍尔电导。数值计算结果都在Landauer-Buttiker形式主义和Kubo公式的直接评价。微观哈密顿量是在紧束缚近似下得到的最近邻跳跃积分$t$，Rashba自旋轨道耦合$V_R$，Dresselhaus自旋轨道耦合$V_D$和安德森一样，在现场的无序能量强度$W$。我们再次确认，低于临界无序阈值，自旋霍尔效应是存在的。此外，我们研究了费米能量，Rashba/Dresselhaus系数比，和系统的大小对两个电导率的影响。
2005-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
A variant transfer matrix method suitable for transport through multi-probe systems
我们已经开发了一种变体的传输矩阵方法，适用于通过多探针系统的传输。利用这种方法，我们数值研究了二维石墨烯上的量子自旋霍尔效应（QSHE），同时考虑了内禀（Vso）和Rashba（Vr）自旋轨道（SO）耦合.在存在内禀SO相互作用的情况下，整数QSHE产生，并逐渐被Rashba SO相互作用和无序涨落破坏。我们用数值方法确定了分离整数QSHE和自旋Hall液体的相边界。我们发现，当V50> 0.2t时，当t为跳跃常数时，满足|E| <t的整数阶QSHE所需的能隙最大。对于较小的V50，能隙线性减小。在存在Rashba SO相互作用或无序时，能隙减小。在Rashba SO相互作用下，整数QSHE在能隙内的最大能量处是稳健的，而在能隙内的最小能量处，整数QSHE对无序不敏感。
2007-11-27 cond-mat.mes-hall
Spin geometric-phases in hopping magnetoconductance
我们从理论上确定的几何相位的电子的自旋，可以检测到通过Aharonov-Bohm干涉仪线程的磁通量$Φ$（单位的通量量子），其中Rashba自旋轨道和塞曼相互作用是活跃的电荷和自旋运输的测量。我们表明，这两个相互作用的组合效应是产生一个$\sin(Φ)$ [除了通常的$\cos(Φ)$ ]依赖的磁导，其幅度是成比例的塞曼场。因此，磁导虽然是磁场的偶函数，但不是它的周期函数，并且在Aharonov-Bohm振荡中广泛使用的相移概念，如在先前的工作中所示，是不适用的。我们发现在系统中的自旋极化的方向，并表明，在一般情况下的自旋电流是不保守的，这意味着在终端附加到干涉仪的磁化的产生。
2019-09-08 cond-mat.mes-hall
Majorana bound states in a disordered quantum dot chain
研究了与s波超导体邻近耦合的半导体量子点无序链中的Majorana束缚态。通过计算其拓扑量子数，基于散射矩阵方法和紧束缚模型，我们可以确定这种非均匀一维系统的拓扑性质。我们研究了Majorana束缚态在自旋无关项（包括化学势和规则的自旋守恒跳跃）和自旋相关项（即，由于Rashba自旋-轨道耦合而引起的自旋翻转跳跃。我们发现，马约拉纳束缚态是不完全免疫的自旋无关的无序，特别是当后者是强的。同时，马约拉纳束缚态对于自旋相关无序是相对稳健的，只要自旋翻转跳跃具有统一的符号（即，变化的自旋翻转跳跃项不沿链改变其符号）。然而，当无序引起自旋翻转跳跃中的符号翻转时，拓扑-非拓扑相变发生在低化学势区。
2016-03-20 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 $的能谱显示出强烈的扭曲行为附近的狄拉克点。我们发现双层石墨烯中的偏压诱导的间隙随着Rashba耦合的增加而减小，这是一种类似于拓扑绝缘体转变的行为。我们进一步预测，由于Rashba相互作用和外部偏置电压之间的相互作用，一个意想不到的非对称自旋分裂和交叉的朗道能级。我们的研究结果是相关的解释磁输运和红外回旋共振测量，包括相对较弱的自旋轨道耦合的情况。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall
Non-Abelian spin-orbit gauge: Persistent spin helix and quantum square ring
我们重新表达Rashba和Dresselhaus相互作用作为非阿贝尔自旋轨道规范，并提供了一个新的视角，在理解持久的自旋螺旋[物理。97，236601（2006）]。在等强度Rashba-Dresselhaus [001]线性模型、Dresselhaus [110]线性模型和一维系统中，自旋-轨道相互作用系统可以转化为自由电子气体。利用有限差分方法，得到了非均匀自旋轨道相互作用和任意方向跳跃的一般紧束缚哈密顿量。作为一个应用的基础上，该哈密顿量，量子方环接触两个理想的铅被发现表现出四个状态，绝缘，自旋过滤，自旋翻转，和自旋保持状态。
2007-09-03 cond-mat.mes-hall
Modified spin-orbit couplings in uniaxially strained graphene
本征和Rashba自旋轨道相互作用在应变石墨烯的紧束缚（TB）的方法进行了研究。通过将\emph{ab initio}能带结构拟合到TB结果，提取了石墨烯Slater-Koster（SK）参数对应变的依赖性。针对外加垂直电场作用下的应变石墨烯，提出了一种考虑自旋轨道耦合的广义低能有效哈密顿量.计算了修正Rashba强度和有效哈密顿量的其它参数对应变和电场的依赖关系。为了分析施加的应变对石墨烯的电子性质的影响，必须考虑晶格变形、跳跃幅度的修改和狄拉克点的移位。我们发现，使用应变，它是可能的，以控制强度的Rashba和内在的自旋轨道耦合以及能隙在移动的狄拉克点。同时，应变轻微地改变了狄拉克点周围的低能色散拓扑。我们描述了SOC引起的能量分裂作为应变的函数。
2019-02-07 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium spin transport on Au(111) surfaces
在考虑$p_{z}$ -轨道和最近邻跃迁的二维六角晶格的情况下，用有效紧束缚模型完全拟合了实验上观察到的具有Rashba自旋分裂的\textit{sp}衍生的Au（111）Shockley表面态.然后将提取的能带参数导入Landauer-Keldysh公式，计算了Au（111）表面沟道双端体系中的非平衡自旋输运.所得结果显示Au（111）表面上的强自旋密度，并证实（i）固有自旋霍尔效应，（ii）电流诱导自旋极化，和（iii）Rashba自旋进动，所有这些都已在半导体异质结构中实验观察到，但在金属表面态中没有。因此，我们强烈要求在后一种情况下对这些自旋现象进行实验。
2008-10-18 cond-mat.mes-hall
Spin resolved spectral topology and re-entrant localization in a non Hermitian quasiperiodic SSH chain
National Institute of Science Education and Research（国家科学教育与研究中心）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
研究非厄密克非周期SSH链中自旋轨道耦合和自旋依赖跃迁对局域化和能谱拓扑的影响，发现非厄密参数增加时出现扩展到局域再到扩展的重新进入相变，揭示自旋分辨能谱分裂与非厄密克非周期系统中局域化和能谱拓扑的直接关联。
2026-05-14 cond-mat.mes-hall
Tight-binding theory of spin-orbit coupling in graphynes
我们调查的Rashba和内在的自旋轨道耦合在graphynes的影响。首先，我们开发了一个一般的方法来解决自旋轨道耦合的紧束缚理论。然后，我们将这种方法应用到$α$，$β$，和$γ$ -石墨炔，并确定SOC参数的微观跳跃和现场能量。我们发现，对于$α$ -graphyne，在石墨烯中，本征SOC打开一个非平凡的差距，而Rashba SOC分裂为四个狄拉克锥。在$β$和$γ$ graphyne中，当狄拉克锥对湮灭或出现时，Rashba SOC可以导致Lifshitz相变，从而将零能隙半导体转变为带隙系统，反之亦然。这些化合物中内部（苯环内）和外部SOC的存在使我们能够探索石墨烯中不可用的无数相。
2014-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Hall effect from two-dimensional Schwinger-boson gas with Rashba spin-orbit interaction: application to ferromagnets with in-plane Dzyaloshinskii-Moriya interaction
近年来，揭示绝缘体中热霍尔效应的来源已成为一个重要的课题。在铁磁绝缘体中，Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用可以引起磁振子热霍尔效应。具体地说，平行于磁化方向的DM矢量引起复杂的磁振子跳跃幅度，使得磁振子的行为就好像它们感受到洛伦兹力。然而，与磁化方向正交的DM矢量作为磁振子热霍尔效应的一个可能的源迄今为止一直被忽略。这是因为它们在线性自旋波理论中不起作用，线性自旋波理论是计算磁振子热霍尔效应时经常引用的近似。在这里，我们挑战这一期望提出的自洽Schwinger-boson平均场研究的二维磁铁铁磁海森堡相互作用和面内DM相互作用。我们发现相应的Schwinger-boson平均场哈密顿量采用具有Rashba自旋轨道相互作用的二维电子气的形式，这种电子气表现出反常的霍尔效应、自旋霍尔效应和Rashba-Edelstein效应，它们的热对应物也出现在我们的系统中.重要的是，当施加面外磁场时，可以感生热霍尔效应，并且即使当磁场很大时也持续存在，使得自旋被显著极化，并且线性自旋波理论被期望是合理的近似。由于线性自旋波理论预言了热霍尔效应的消失，我们的结果意味着线性自旋波不是一个充分的近似，必须考虑磁振子-磁振子相互作用来预测正确的热霍尔电导率。
2020-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Self-duality of One-dimensional Quasicrystals with Spin-Orbit Interaction
一维准晶中无相互作用的无自旋电子在准周期势的临界强度下发生金属-绝缘体跃迁（MIT），这一过程由最近邻跳跃的Aubry-André-Harper（AAH）哈密顿量描述.这种转变与AAH哈密顿量的自对偶性有关。有趣的是，在临界点，这也被称为自对偶点，所有的单粒子波函数是多重分形或非遍历的性质，而它们是遍历和离域（本地化）低于（高于）临界点。本文研究了存在Rashba型自旋-轨道（SO）耦合的一维准周期AAH哈密顿量，其中引入了额外的自旋守恒复跳跃和自旋翻转跳跃.我们发现，虽然AAH哈密顿量的自对偶性质保持不变，但自对偶点受到显著影响。此外，复合物和自旋翻转跳跃的效果在性质上是相同的。我们推广了Kohn的准粒子定域张量计算的思想，并非常精确地探测到了临界点。这些计算之后，详细的多重分形分析，随着逆参与比和冯诺伊曼熵的计算，这清楚地表明，准粒子本征态确实是多重分形和非遍历的临界点。最后，在准周期势和SO耦合强度的参数空间中绘制了相图。
2021-02-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effective lattice model for collective modes in a Fermi liquid with spin-orbit coupling
具有自旋-轨道耦合（SOC）的费米液体（FL）支持一种特殊类型的集体模式--手征自旋波--其即使在没有外部磁场的情况下也是磁化的振荡。我们研究了在Rashba型和Dresselhaus型SOC存在下以及在面内磁场作用下二维FL的手征自旋波。我们映射到一个有效的一维紧束缚模型，其中晶格位置对应于角动量通道的占领数的角谐波耦合动力学方程组的系统。线性动量SOC保证了有效的紧束缚模型在二分晶格上只有最近邻跳跃。在这种语言中，自旋翻转粒子-空穴激发的连续体成为晶格模型的导带，而由朗道函数的谐波参数化的电子-电子相互作用则映射到在位和键型的晶格缺陷上。集体模式对应于由这种缺陷形成的束缚态。集体模谱的所有特征在晶格图中都得到了自然的解释，认为是在位缺陷与键缺陷竞争的结果。
2017-01-13 cond-mat.mes-hall
Fingerprint of Non-Hermiticity in d-wave Altermagnet
本文在二维d波交错磁体中引入虚规范场构建非厄米相，发现其点能隙对Rashba自旋轨道耦合具有稳健性，并在与铁磁引线构成的结中揭示出携带半整数量子化拓扑荷的二阶奇异点，进一步展示了平面磁场对奇异点的调控与湮灭作用。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall
