Photo-induced Non-collinear Interlayer RKKY Coupling in Bulk Rashba Semiconductors
本文研究了磁性多层膜中由体 Rashba 半导体 BiTeI 介导的层间交换耦合的光驱动效应,发现光照不仅增强了共线耦合的振荡周期与衰减幂律,还独特地诱导了非共线磁性交换耦合,为通过光属性调控自旋轨道耦合系统的磁性现象提供了新平台。
2024-08-28 cond-mat.mes-hall
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
Rashba-Edelstein Magnetoresistance in Metallic Heterostructure
本文报道了在金属异质结中观察到的由Rashba自旋轨道耦合引起的磁电阻效应:Rashba-Edelstein(RE)磁电阻效应。我们发现,在一个Bi/Ag/CoFeB三层耦合电流诱导的自旋积累的电阻的直接和反向RE效应的同时行动。电阻随磁场角度而变化,这让人想起自旋霍尔磁阻,尽管体SOC不负责磁阻的事实。我们进一步发现,即使当磁化饱和时,电阻也随着磁场强度的增加而增加,这归因于该系统中的Hanle磁电阻。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall
Hierarchical spin-orbital polarisation of a giant Rashba system
Rashba效应是固体中自旋-轨道耦合最显著的表现之一,并为新兴的半导体自旋电子学领域提供了基石。它通常被认为是表现为一个动量依赖分裂的一个单一的初始自旋简并带成两个分支与相反的自旋极化。在这里,结合偏振相关和共振角分辨光电发射测量与密度泛函理论计算,我们表明,两个“自旋分裂”分支的模型巨人Rashba系统BiTeI另外开发不同的轨道纹理,其中每一个都耦合到一个不同的自旋配置。这需要重新解释Rashba类系统中的自旋分裂,并为通过轨道扇区控制自旋极化开辟了新的可能性。
2015-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bilinear magnetoresistance in 2DEG with isotropic cubic Rashba spin-orbit interaction
本文理论上研究了具有各向同性立方Rashba自旋-轨道相互作用的2D系统中的双线性磁阻,推导了电流诱导自旋极化产生的有效自旋轨道场并分析其对单向响应的贡献,模型适用于半导体量子阱及钙钛矿氧化物表面和界面的2DEG。
2024-03-23 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
Nonlinear anomalous Hall effect and negative magnetoresistance in a system with random Rashba field
我们预测了两个自旋相关的输运现象,在二维电子系统中,这是由空间起伏的Rashba自旋轨道相互作用引起的。当电子气被磁化时,随机的Rashba相互作用导致反常的霍尔效应。这种系统的一个例子是基于窄隙磁致伸缩器的对称量子阱。我们发现,反常的霍尔电导率揭示了一个强烈的非线性依赖于磁化强度,在大自旋密度呈指数下降。我们还表明,电子散射从一个波动的Rashba场在一个二维的电子系统导致的负磁阻产生完全是由于自旋相关的影响。
2012-11-22 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory of Rashba-Edelstein magnetoresistance
本研究针对含拉什巴和德雷斯尔豪斯自旋轨道相互作用的二维电子气系统,通过构建铁磁绝缘体-2DEG结的微观模型,结合玻尔兹曼方程推导解析表达式并考虑磁振子贡献,揭示了REMR符号随界面类型变化的规律,为相关实验提供理论参考。
2025-04-17 cond-mat.mes-hall
Nonvanishing anisotropic magnetoresistance in Rashba two-dimensional electron systems with nonmagnetic disorders
研究了具有Rashba自旋轨道耦合和无序碰撞的自旋极化二维电子气中的各向异性磁电阻效应。我们发现AMR的存在,所产生的面内磁化,自旋轨道耦合,和非线性远程无序散射的综合作用。此外,数值计算表明,远程无序的平滑性可以强烈地影响AMR,这种AMR是敏感的电子密度。对于自旋轨道分裂较强的低密度系统,得到了较大的AMR($\approx24%$)。
2009-11-04 cond-mat.mes-hall
Phonon-drag magnetothermopower in Rashba spin-split two-dimensional electron systems
研究了在低温下,在Rashba自旋轨道相互作用和垂直磁场共同作用下,GaAs/AlGaAs异质结中准二维电子系统中声子拖曳对热电势的贡献.当Rashba自旋轨道耦合常数较强时,声子拖曳热电势峰分裂为两个。这种分裂是Rashba自旋轨道相互作用的直接结果。数值计算了声子拖曳热势对磁场和温度的依赖关系。在Bloch-Gruneisen区,声子拖曳磁热势与温度呈幂律关系,并求出了声子拖曳磁热势随电子密度、磁场、自旋轨道耦合常数等参数变化的温度指数.
2013-09-19 cond-mat.mes-hall
Quasiclassical theory of the spin-orbit magnetoresistance of three-dimensional Rashba metals
从理论上研究了置于铁磁绝缘体上的三维Rashba材料的磁电阻效应。除了内在的Rashba自旋-轨道相互作用,我们还考虑了通过侧跳和斜散射的外在自旋-轨道耦合,以及Elliott-Yafet自旋弛豫机制。后者是各向异性的,由于质量各向异性,这反映了三维Rashba金属的非中心对称晶体结构。一个准经典的方法来推导一组耦合的自旋扩散方程,这是补充的边界条件,占在双层界面处的自旋转移力矩。磁阻完全由电流诱导的自旋极化决定,即,它通常不能归因于单个(体)自旋霍尔角。我们的理论结果再现了实验的几个特点,至少定性地,并包含在相关的极限情况下建立的唯象结果。特别是,各向异性的Elliott-Yafet自旋弛豫机制的解释所观察到的磁阻起着重要的作用。
2018-05-25 cond-mat.mes-hall
Determining the Rashba parameter from the bilinear magnetoresistance response in a two-dimensional electron gas
二维(2D)Rashba系统在过去的十年中得到了深入的研究,由于其非常规的物理,可调谐能力,以及与传统重金属相比,自旋-电荷相互转换的潜力。随着新一代基于自旋的逻辑和存储器件的出现,对具有更强大和更大转换效率的Rashba系统的搜索正在扩大。传统上,要求苛刻的技术,如角度和自旋分辨光电子能谱,需要确定Rashba参数$α_{R}$,这些系统的特点。在这里,我们介绍了一个简单的方法,允许定量提取的$α_{R}$,通过分析的角度依赖性磁输运实验的双线性响应。这种方法是基于旋转面内磁场下的Rashba分裂带的调制。我们表明,我们的方法是能够正确地产生的值$α_{R}$的二维电子气在LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$界面的费米能的范围很宽。通过施加栅极电压,我们观察到一个最大值$α_{R}$的区域中的能带结构的带间效应最大化的Rashba效应,与理论预测一致。
2020-07-07 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
Magneto-transport in a mesoscopic ring with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
本文研究了在Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用下,一维介观环中的电子输运。紧束缚形式主义内的一个完全的分析技术揭示了存在的自旋轨道相互作用的自旋分裂带,并导致一种方法来确定的Dresselhaus相互作用的强度。除此之外,还对有序环和无序环的持续电流进行了数值研究。我们观察到,自旋-轨道相互作用的存在,在一般情况下,导致持续电流的振幅增强。数值结果证实了各自的分析结果。
2011-07-23 cond-mat.mes-hall
Interplay of magnetic field and geometry in magneto-transport of mesoscopic loops with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
电子输运在闭环结构中的紧束缚的形式主义内,并在Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的存在下解决。已经表明,任何一个自旋轨道场可以精确地估计,如果另一个是已知的,通过观察非极化电子的透射共振或反共振。结果是通过一个简单的方形回路的精确解析计算,并通过一个圆环的数值精确配方。详细讨论了输运性质对干涉仪几何结构的敏感性。
2012-06-19 cond-mat.mes-hall
Spin Magnetotransport in a Two-Dimensional Electron System under quantum Hall regime and with Rashba spin-orbit effect
本文给出了一个计算二维电子系统(2DES)中磁导和整数量子霍尔效应(IQHE)的简单模型,其中自旋是系统中的另一个自由度。2DES被限制在一个量子阱(QW)沉浸在异质结构,其中Rashba自旋轨道相互作用存在。当外加磁场时,分析了自旋轨道相互作用和塞曼效应对2DES磁导的竞争。此外,该模型再现的情况下,两个子带被占用的量子阱。在这种情况下,与每个子带相关的不同自旋取向的2DES可以被独立地处理,假设整个系统是四个独立系统(两个子带加上每个子带中的两个2DES自旋系统)的和。该模型已被测试与实验结果从2DES中形成的InGaAs层的一个和两个子带。
2012-01-12 cond-mat.mes-hall
Magnetoelectric subbands and eigenstates in the presence of Rashba and Drresselhaus spin orbit interactions in a quantum wire
导出了外加磁场作用下量子线中电子的本征能和本征态。这些计算中所产生的Rashba(结构反转不对称性)和Dresselhaus(批量反转不对称性)的影响的自旋轨道相互作用的存在下。我们考虑三种情况:外部磁场被定向为(i)沿着线的轴,(ii)垂直于轴但平行于与结构反转不对称(Rashba效应)相关的电场,以及(iii)垂直于轴以及电场。在所有情况下,本征能量的色散都是非抛物线的,子带没有固定的自旋量子化轴(这意味着电子的自旋极化是波矢相关的)。除第二种情况外,色散图一般也是关于能量轴不对称的。
2003-10-06 cond-mat.mes-hall
Twisted Type-II Rashba Homobilayer: A Platform for Tunable Topological Flat Bands
本文提出利用扭曲II型Rashba同质双层(以BiTeI为例)实现可调拓扑莫尔平带,揭示了随扭转角增大从谷霍尔绝缘体到量子自旋霍尔绝缘体的转变机制。
2024-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spectral properties and magneto-optical excitations in semiconductor double-rings under Rashba spin-orbit interaction
数值求解了半导体双环中电子在磁通量和Rashba自旋轨道相互作用下的哈密顿量。发现Aharonov-Bohm能谱呈现多锯齿形周期结构。利用Rabi振荡研究二能级和三能级系统中自旋相关的电子动力学表明了操纵量子态的可能性。我们的研究结果表明,光子辅助环间跃迁的最佳控制可以通过采用级联型和$Λ$型跃迁机制来实现。在啁啾脉冲作用下,电子向末态的稳定而完全的转移与Landau-Zener公式的估计一致。
2007-03-24 cond-mat.mes-hall
Magnetochiral anisotropy-induced nonlinear Hall effect in spin-orbit coupled Rashba conductors
本文从理论上预言了自旋轨道耦合Rashba导体在面内磁场下存在磁手性各向异性诱导的非线性霍尔效应,并揭示了其与Berry曲率偶极子机制的本质区别及与非线性整流电流的定量关系。
2023-09-22 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit interaction effects on the magnetoplasmon spectrum of modulated two-dimensional electron gas
本文研究了在Rashba自旋轨道相互作用(RSOI)、一维弱电调制和垂直磁场作用下二维电子气的磁等离激元谱。朗道带内磁等离子体激元谱的自洽场方法在有限温度下的自旋轨道相互作用的存在下确定。由于Rashba效应,有限动量电子的自旋在反转平面中感受到垂直于电子动量的磁场。研究发现,调制二维电子气(M2 DEG)系统的磁等离子体激元谱由于Rashba效应而表现出Weiss振荡的拍频,这是本文的重点。如果不考虑Rashba自旋-轨道相互作用,这种效应在M2 DEG的磁等离激元谱中是不存在的。此外,我们的有限温度理论ficilitates分析温度对M2 DEG的磁等离激元谱的影响在RSOI的存在。我们发现,殴打模式是阻尼,但继续坚持在一个有限的,但低的温度。
2010-02-15 cond-mat.mes-hall
Large Bychkov-Rashba spin-orbit coupling in high-mobility GaN/AlGaN heterostructures
我们提出了一个密度可调和高迁移率的二维电子气限制在宽带隙GaN/AlGaN系统的低温磁导率测量。我们观察到明显的反本地化的低场电导率的最小值,表明存在较强的自旋轨道耦合。密度相关的测量表明,耦合主要是由于Bychkov-Rashba机制。此外,我们已经推导出一个封闭形式的表达式的磁导率,使我们能够提取可靠的传输参数为我们的设备。Rashba自旋轨道耦合常数为$α_{so}$ $\sim$ 6 $\times$ 10 $^{-13}$ eVm,导带自旋轨道分裂能为$Δ_{so}$ $\sim$ 0.3meV(n $_e$ = 1 $\times10^{16}$ m $^{-2}$).
2006-05-08 cond-mat.mes-hall
Large unidirectional spin Hall and Rashba-Edelstein magnetoresistance in topological insulator/magnetic insulator heterostructures
由于其独特的对称性,单向自旋霍尔和Rashba-Edelstein磁阻(USRMR)是非常重要的基本和实际的利益,特别是在读取磁化状态的两端自旋轨道转矩开关存储器和逻辑器件的上下文中。最近的研究表明,拓扑绝缘体可以提高USRMR幅度。然而,迄今为止在此上下文中研究的拓扑绝缘体器件配置,即铁磁金属/拓扑绝缘体双层和磁性掺杂的拓扑绝缘体,分别受到金属层的电流分流和低居里温度的影响。在这里,我们报告了一种新的材料类别-磁性绝缘体/拓扑绝缘体双层异质结构中的大USRMR。这样的结构表现出USRMR是大约一个数量级大于迄今为止在全金属Ta/Co双层中报道的最高值。我们还演示了电流诱导的磁化切换辅助的奥斯特场,和电读出的USRMR,作为一个原型存储器设备。
2018-06-24 cond-mat.mes-hall
Diffusive magnetotransport in a 2D Rashba system
在自洽玻恩近似下,考虑电子被高斯δ关联无规势弹性散射的影响,计算了在正交磁场中具有Rashba自旋轨道相互作用(SOI)的二维系统的电导率张量σ.本文从Kubo公式出发,采用一种新的精确表达式,计算了任意磁场中SOI二维系统的单粒子格林函数。我们得到了态密度和σ的解析表达式,它们在从经典磁场(ω_{c}τ \ll 1)到量子化磁场(ω_{c}^{}τ \gtrsim 1)的很宽范围内都是成立的。对动力学系数的Shubnikov-de Haas振荡及其在经典场区域的行为进行了数值分析。
2005-08-29 cond-mat.mes-hall
Nonreciprocal transport in a Rashba ferromagnet, delafossite PdCoO$_2$
Rashba接口产生有效的自旋-电荷相互转换,并引起非互易输运现象。在这里,我们报告几个纳米厚的薄膜的PdCoO $_2$,铜铁矿氧化物显示一个大的Rashba分裂和表面铁磁性的磁输运实验。通过分析的角度依赖性的第一和第二谐波的纵向和横向磁电阻率,我们确定了一个Rashba驱动的单向磁电阻,竞争的反常能斯特效应低于居里点。我们估计的Rashba系数为0.75 { \pm } 0.3 eV的电子伏特,并认为我们的研究结果有资格铜铁矿作为一个新的家庭的氧化物的纳米自旋电子学和自旋轨道电子学,超越钙钛矿材料。
2021-09-29 cond-mat.mes-hall
Radiation-induced resistance oscillations in 2D electron systems with strong Rashba coupling
本文从理论上研究了辐射对具有强Rashba自旋轨道耦合的二维电子系统磁电阻的影响。我们想研究这些电子系统中两个众所周知的效应之间的相互作用:辐射诱导的电阻振荡和具有强烈Rashba相互作用的系统的典型拍频模式。我们解析地推导出电子波函数的精确解,对应于具有Rashba和辐射项的总哈密顿量。我们考虑一个扰动处理弹性散射由于带电杂质,最终获得系统的磁阻。在没有辐射的情况下,我们恢复了舒布尼科夫德哈斯振荡振幅的跳动模式:磁阻中的一组节点和腹点。在辐射的存在下,这种拍频模式强烈修改后的辐射诱导的磁阻振荡的轮廓。我们研究了它们对辐射强度和频率的依赖性,包括太赫兹制度。
2017-04-05 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport properties of two-dimensional fermions with $k$-cubic Rashba spin-orbit interaction
在掺杂$p$的半导体异质结中形成的重空穴气和{ \mbox SrTiO} ${}_3$表面上的电子气中的自旋轨道相互作用的动量是立方的。在这里,我们报告的k-立方Rashba自旋轨道耦合的二维费米子系统的磁输运性质。我们研究纵向(Shubnikov-de Haas(SdH)振荡)和霍尔分量的电阻率张量解析以及数值。纵向电阻率由于自旋上和自旋下费米子不同的SdH振荡频率$ f_{\pm} $而呈现拍频模式。我们提出了经验形式的$ f_{\pm} $作为精确的表达式是不可用的,这被用来找到的位置的跳动节点。从精确的数值结果中得到的跳动节点和任何两个连续节点之间的振荡数与从建议的经验形式计算的结果非常一致。在霍尔电阻率中,随着自旋-轨道耦合常数的增加,在两个常规霍尔电阻率之间出现了一个额外的霍尔平台。该附加平台的宽度随着自旋-轨道耦合常数而增加。
2014-09-12 cond-mat.mes-hall
Magnetocapacitance oscillations dominated by giant Rashba spin orbit interaction in InAs/GaSb quantum wells separated by AlSb barrier
本研究在由20 nm AlSb势垒隔开的InAs/GaSb量子阱中观测到磁电容振荡,通过独立欧姆接触和直流偏压调节载流子密度,证实了两种不等密度二维载流子系统的共存,并揭示了巨大Rashba自旋轨道相互作用的影响。
2024-04-25 cond-mat.mes-hall
Chiral magnetoresistance in Pt/Co/Pt zigzag wires
Rashba效应导致移动电子的自旋的手征旋进,而Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskiii-Moriya interaction)产生对局部自旋的手征分布的偏好。我们预测,这两个自旋系统之间的交换相互作用的结果在一个“手征”的磁阻依赖于当地的自旋织构的手征。我们观察到这种磁阻通过测量畴壁(DW)电阻在一个独特设计的Pt/Co/Pt曲折线,并通过改变的DW的手征与施加面内磁场。一个手性依赖DW电阻被发现,定量分析表明,与基于Rashba模型的理论很好的协议。此外,DW电阻测量允许我们同时独立地确定Rashba效应的强度和π,并且结果暗示Rashba效应、π和对称海森堡交换之间可能存在相关性。
2017-03-22 cond-mat.mes-hall
Giant Bulk-Rashba Splitting in Polar Topological Insulator BiSbTeSe$_2$
Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research(贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心)
该研究发现极性拓扑绝缘体BiSbTeSe₂因失去反演中心产生巨量体Rashba劈裂,其Rashba系数接近GaAs,可用于研究体Rashba与拓扑表面态的自旋电荷输运贡献。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Diffusive magnetotransport in a two-dimensional Rashba system
提出了一种计算正交磁场中具有Rashba自旋轨道相互作用(SOI)的二维电子系统电导张量$σ$的解析方法.电子动量弛豫被假定为由于电子散射的随机场的短程杂质,这是考虑在玻恩近似。提出了任意磁场中Rashba SOI电子单粒子格林函数的精确表达式。这个表达式使我们能够获得解析公式的状态密度(DOS)和$σ$的自洽玻恩和梯形近似,分别适用于在很宽的范围内的磁场,从弱($ω_{c}τ<< 1$)的量子化($ω_{c}τ\gtrsim 1$)的。结果表明,在阶梯近似下,Rashba SOI在整个经典(非量子化)磁场范围内对电导率大小没有影响。的Shubnikov-de Haas(SdH)振荡周期被证明是有关的总载流子浓度由传统的公式,无论SOI的大小。得到了确定SdH振荡拍频节点位置的简单方程。结果与实验和最近的数值研究结果吻合良好。
2006-08-25 cond-mat.mes-hall
Closed-form weak localization magnetoconductivity in quantum wells with arbitrary Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
在垂直磁场几何条件下,导出了具有任意Rashba $α$和Dresselhaus $β$(线性)和$β_3$(立方)自旋轨道相互作用耦合的二维电子系统的弱局域化(WL)对磁导率修正的封闭表达式.在一个参考系统中,选择面内$\hat{z}$轴作为$α= β$的高自旋对称方向,我们制定了一个新的算法来计算导致WL的三个独立的贡献。反定位被与沿$\hat{z}$的自旋弛豫相关的项抵消,仅依赖于$α- β$。另一项是由两个相同的散射模式,其特征在于自旋弛豫率,这是明确的功能的方向的散射动量。发现与GaAs量子阱的数据非常一致,特别是我们的理论正确地捕获了作为$α/β$的函数的WL曲线的最小值的移位。这表明有效自旋弛豫速率的各向异性对于理解SO耦合在输运中的作用是至关重要的。
2018-11-11 cond-mat.mes-hall
Intrinsic magnetoresistance in metal films on ferromagnetic insulators
我们预测了正常金属中界面Rashba自旋轨道耦合引起的磁电阻效应|铁磁绝缘双层它取决于电流和磁化方向之间的角度,与由自旋霍尔效应和反自旋霍尔效应的组合作用引起的“自旋霍尔磁阻”机制相同。由于相同的现象,不清楚Nakayama等人报告的磁阻是体金属效应还是界面效应。界面Rashba感生磁电阻可以通过其对金属膜厚度的依赖性而与体金属自旋霍尔磁电阻区分开。
2014-07-14 cond-mat.mes-hall
Electron States Emerging at Magnetic Domain Wall of magnetic semiconductors with strong Rashba effect
本文研究了具有强 Rashba 自旋-轨道耦合的磁性半导体表面畴壁的电子性质,发现任意极化方向的畴壁均能承载束缚态并诱导一维共振态,且预测在掺杂过渡金属原子的 BiTeI 表面可实验观测到手性导电通道。
2024-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport properties of an unconventional Rashba spin-orbit coupled two-dimensional electronic system
Jamia Millia Islamia(贾米亚米利亚伊斯兰大学)
研究非传统Rashba自旋轨道耦合二维电子系统的磁输运性质,发现自旋分支内存在自旋极化纵向电导振荡及量子霍尔电导的量子化特性。
2026-03-21 cond-mat.mes-hall
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
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
Quantum Interference and Rashba Spin-Orbit Coupling in a Chain of Planar Quantum Rings: Effects on Magnetic and Transport Properties
该研究探究了平面量子环链二维电子气在Rashba自旋轨道耦合与磁场下的磁输运性质,揭示了微带塌缩、磁化转变等现象,为自旋电子学等领域的二维材料研发提供参考。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall
Observation of Shubnikov-de Haas Oscillations, Non-trivial Berry Phase, Planar Hall and Anisotropic Magnetoresistance at the conducting interface of EuO-KTaO$_3$
电子系统中自旋带的动量依赖分裂被称为“Rashba效应”。具有“Rashba效应”的系统在动量空间中具有狄拉克点。在倒易空间中包围狄拉克点的回旋加速器轨道中的电子获得“贝里相位”。本文报道了EuO-KTaO $_3$(KTO)导电界面的Shubnikov-de-Haas振荡(SdH)。观察到的SdH振荡表明存在两个费米面。对于这两个费米面,我们已经看到了一个非平凡的“贝瑞相”的存在,这表明表面包围的“狄拉克点”。因此,Berry相起源于Rashba自旋分裂带的内费米面和外费米面。与拓扑绝缘体一样,EuO-KTO中也观察到了二重平面霍尔和各向异性磁电阻。通过对SdH、霍尔和磁阻数据的分析,我们绘出了费米面附近可能的能带图。
2019-08-14 cond-mat.mes-hall
Spin-current-related magnetoresistance in epitaxial Pt/Co bilayers in the presence of spin Hall effect and Rashba-Edelstein effect
我们分析了实验获得的自旋电流相关的磁电阻在外延Pt/Co双层膜通过使用漂移扩散模型,结合体自旋霍尔效应和界面Rashba-Edelstein效应(REE)。的磁阻分析产生,为Pt/Co接口,一个温度无关的Rashba参数的顺序为1 e-11 eV m,同意与理论计算,随着一个有效的界面REE厚度为几埃,这是在整体上与我们以前的自旋轨道扭矩分析一致。特别是,我们的研究结果表明,体和界面电荷自旋电流相互转换需要考虑的自旋电流相关的磁阻分析在高导电磁性异质结构,如外延Pt/Co双层。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Planar Hall Effect and Anisotropic Magnetoresistance in a polar-polar interface of LaVO$_3$-KTaO$_3$ with strong spin-orbit coupling
在钙钛矿氧化物家族中,KTaO $_3$(KTO)作为实现Rashba效应的可能系统最近引起了相当大的兴趣。在这项工作中,我们即兴一种新的导电界面并列KTO与另一种绝缘体,即LaVO $_3$(LVO)和报告平面霍尔效应(PHE)和各向异性磁阻(AMR)测量。该界面表现出强烈的自旋轨道耦合的签名。我们在低磁场下观测到的二重AMR现象可以用Rashba自旋分裂系统的唯象理论来直观地理解。在高场($\sim$ 8 T),我们看到了一个两重到四重的AMR转换,不能只用Rashba自旋分裂能谱解释。我们推测,它可能是通过一个复杂的过程中产生的强自旋轨道耦合,打破反转对称性,相对论传导电子和可能的未补偿局域钒自旋之间的相互作用。
2019-08-19 cond-mat.mes-hall
Oscillations of 2D Rashba system spin polarization in quantizing magnetic field
应用非平衡统计算符的方法描述了具有自旋轨道相互作用的二维电子系统的磁电效应,并找到了量子化磁场中电荷载流子自旋的极化。我们发现,在量子化磁场中,自旋极化的振荡变得“异常”大。
2006-06-30 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport properties of a magnetically modulated two-dimensional electron gas with the spin-orbit interaction
本文研究了在恒定垂直磁场$(B_0 \hat z)$存在下,具有Rashba自旋-轨道相互作用的二维电子气的电输运性质,其中$B_1 \ll B_0 $和$q = 2 π/a $,$a$为调制周期,磁场由${\bf B_1} = B_1 \cos (q x) \hat z$弱调制.得到了自旋向上和自旋向下电子的扩散电导率的解析表达式。自旋向上和自旋向下的电子的电导率以不同的频率振荡,并在Weiss和Shubnikov-de Haas振荡的振幅中产生拍频图案。我们表明,Rashba强度可以通过分析Weiss振荡中的拍频模式来确定。我们发现一个简单的方程,确定Rashba自旋轨道相互作用的强度,如果任何两个连续的节点之间的外斯振荡的数量是已知的实验。我们比较我们的结果与电调制的2DEG与Rashba相互作用。为了完整起见,我们还研究了碰撞电导率和霍尔电导率中的拍频斑图形成。
2012-04-19 cond-mat.mes-hall
Collective modes in two- and three-dimensional electron systems with Rashba spin-orbit coupling
除了电荷等离子体激元,具有Rashba型自旋轨道耦合(SOC)的2D电子系统还支持自旋扇区中的三种集体模式:手征自旋模式。我们研究了任意强SOC的广义随机相位近似中电荷和自旋模的色散及其相互耦合,以及二维和三维系统。在2D和3D中,我们发现电荷等离子体激元仅耦合到三个手征自旋模式中的一个。这种耦合示出影响的模式在有限的,但不是在零波数的色散。在3D中,手征自旋模式被粒子-空穴激发强烈阻尼,并且在弱的电子-电子相互作用下消失。朗道阻尼的手征自旋模式在3D中是直接相关的事实,即,在2D相反,有没有自旋分裂子带之间的粒子空穴激发的间隙。无隙连续体也负责3D中电荷等离子体激元的朗道阻尼-SOC系统的一个定性的新特征。我们还讨论了干净的二维和三维系统的光学电导率,并表明SOC引入频谱权重在有限的频率,这样的总和规则是满意的。面内横向手征自旋模在有限数目处表现为色散峰,可以用衍射光栅测量。我们还讨论了可能的实验表现的手性自旋模式在半导体量子阱,如InGaAs/AlGaAs和3D巨型Rashba材料的BiTeI家庭。
2014-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Planar Hall effect in single and bilayer Rashba systems
Indian Institute of Technology, Kanpur(坎普尔印度理工学院)
研究单层和双层Rashba二维电子气中的平面霍尔效应,识别出塞曼耦合和能带几何通道两种机制,并计算了化学势和角度依赖的霍尔电导率。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall
Weak antilocalization in two-dimensional systems with large Rashba splitting
我们发展了二维电子的量子输运和磁导率的理论与任意大的(甚至超过费米能量),线性动量Rashba或Dresselhaus自旋轨道分裂。对于短程无序势,我们推导出量子电导率校正的解析表达式,该表达式考虑了具有任意数量散射事件的干涉过程,并且在扩散近似之外是有效的。我们证明了零场电导率校正是由通用对数“扩散”项和“弹道”项的总和。后者与温度无关,并编码有关光谱特性的信息。通过测量不同温度和电子浓度下的电导率校正,可以从实验中提取这些信息。我们计算了在整个经典弱磁场范围内的量子修正,发现对于任意的费米能和自旋轨道分裂之间的关系,在扩散区和弹道区的磁导率都是负的.我们还证明了当费米能级高于“狄拉克点”时,磁导率随费米能级的变化而变化,当费米能级低于“狄拉克点”时,磁导率不依赖于费米能级。
2016-04-05 cond-mat.mes-hall
Rashba spin-orbit coupling and spin precession in carbon nanotubes
从理论上分析了碳纳米管中的Rashba自旋轨道耦合及其对自旋相关输运性质的影响。我们专注于清洁的非相互作用的纳米管与可调数量的子带$N$。奇特的能带结构示出允许在原则上作为栅极电压的函数的隧穿磁阻的Datta-Das振荡行为,尽管存在多个频带。我们讨论的条件观察Datta-Das振荡的碳纳米管。
2005-09-07 cond-mat.mes-hall
Transport in two dimensional Rashba electron systems doped with interacting magnetic impurities
本文研究了具有强Rashba自旋轨道耦合(SOC)的二维电子系统中掺杂相互作用磁性杂质时的输运性质。磁性杂质之间的相互作用导致形成具有随温度变化的平均尺寸(CMS)随机分布在系统表面上的磁性团簇。将磁性团簇作为散射中心,采用广义弛豫时间近似,得到了Rashba电子在带交叉点(BCP)以上和以下两个区域的非平衡分布函数,并给出了电导率的有效弛豫时间的显式表达式.结果表明,SOC和磁性团簇的综合作用使系统具有各向异性,磁电阻强烈地依赖于团簇的平均尺寸和自旋、SOC的强度以及费米能相对于BCP的位置.我们的结果表明,在BCP之上和之下的两个区域中,系统的输运性质之间存在许多对比。通过对二维Rashba系统的各向异性磁电阻(AMR)与三维磁性拓扑绝缘体的表面AMR的比较,指出了它们之间的差异。
2020-03-12 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
Interplay between s-d exchange interaction and Rashba effect: spin-polarized transport
研究了在垂直磁场和电场作用下n型稀磁窄隙半导体量子阱中二维电子气的自旋极化输运性质。有趣的拍频模式中的磁阻被发现,可以通过改变电场显着调谐。发现了自旋极化电流的共振增强,这是由s-d交换相互作用和Rashba效应之间的竞争引起的[Y. A. Bychkov和E. I. Rashba,J.Phys.C17,6039(1984)]。
2006-09-21 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport Signatures of the Radial Rashba Spin-Orbit Coupling in Proximitized Graphene
本文通过大规模磁输运计算揭示径向 Rashba 自旋轨道耦合的独特特征,并提出利用面内磁场翻转对称性直接估计 Rashba 角的方案。
2024-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cubic Rashba spin-orbit interaction of two-dimensional hole gas in strained-Ge/SiGe quantum well
研究了应变Ge/SiGe量子阱结构中反型对称半导体Ge中二维空穴气的自旋轨道相互作用(SOI)。我们观察到弱的反局域化(WAL)的磁导率测量,揭示了WAL功能可以完全描述的k立方Rashba SOI理论。此外,我们展示了电场控制的Rashba SOI。结果表明,应变Ge中的重空穴(HH)是一个纯的N-Rashba系统,这与HH波函数的自旋角动量mj = +-3/2的性质是一致的.
2014-08-08 cond-mat.mes-hall
Perpendicular magnetic anisotropy of two-dimensional Rashba ferromagnets
我们在二维Rashba模型内计算磁晶各向异性能。对于铁磁自由电子Rashba模型,磁各向异性是完全为零,无论Rashba耦合的强度如何,除非只有最低的带被占用。对于后一种情况,该模型预测面内各向异性。对于具有有限带宽的更现实的Rashba模型,随着带逐渐被填充,磁各向异性从平面内演变到垂直,再回到平面内。这种演变同意与第一性原理计算的界面各向异性,这表明Rashba模型捕获能量导致各向异性起源于接口提供的模型考虑到有限的布里渊区。结果表明,电子密度调制掺杂或外电压是更重要的压控磁各向异性比Rashba参数的调制。
2016-11-03 cond-mat.mes-hall
Resonant Tunneling Anisotropic Magnetoresistance Induced by Magnetic Proximity
我们揭示了Rashba自旋轨道耦合和邻近诱导磁化之间的相互作用,在二维电子气中导致特殊的输运性质和大的各向异性的磁阻。虽然相关的隧穿各向异性磁阻(TAMR)之前已经被广泛研究,我们预测的效果与不同的起源所产生的共振条件的演变与磁化的面内旋转,并具有更大的幅度。隧穿中的共振来自散射态的自旋-宇称-时间对称性。然而,这种对称性通常不存在于系统本身,并且仅在某些参数值下出现。在邻近的三维拓扑绝缘体(TI)的拓扑表面态中没有共振行为,TAMR测量可以很容易地将它们与许多TI固有的经常被误解的平凡的Rashba样态区分开来。
2020-08-24 cond-mat.mes-hall