Room Temperature Giant Charge-to-Spin Conversion at SrTiO3/LaAlO3 Oxide Interface
在SrTiO 3（STO）和LaAlO 3（LAO）绝缘层之间的界面处形成的二维电子气（2DEG）被认为具有强的Rashba自旋轨道耦合。迄今为止，报道了2DEG层中的逆Edelstein效应（即自旋-电荷转换）。然而，电荷到自旋转换的直接效果，自旋电子器件在电流诱导自旋轨道力矩计划的一个重要组成部分，尚未得到证明。在这里，我们表明，第一次，一个高效的自旋产生的效率为6.3的STO/LAO/CoFeB结构在室温下通过使用自旋扭矩铁磁共振。此外，我们认为在高温范围内通过LAO层的自旋传输归因于通过LAO带隙中的局域态的非弹性隧穿。我们的研究结果可能会导致潜在的应用在氧化物绝缘体为基础的自旋电子器件。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Out-of-plane Edelstein effects: Electric-field induced magnetization in $p$-wave magnets
针对铁磁存储器切换需求，研究借助 Rashba 相互作用在 p 波磁体中通过电场诱导面外磁化，发现奈尔矢量沿 z 方向时可实现该效应，为相关存储器切换技术提供理论基础。
2025-01-03 cond-mat.mes-hall
Spin Relaxation, Diffusion and Edelstein Effect in Chiral Metal Surface
本文利用超越弛豫时间近似的 Boltzmann 输运方程，研究了手性金属表面的自旋输运与 Edelstein 效应，推导了自旋弛豫与电荷-自旋转换的解析表达式及传输矩阵，并验证了 Onsager 倒易关系。
2022-12-31 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling and the Edelstein effect at conducting ferroelectric domain walls
Department of Physics & Astronomy, Trent University（特伦特大学物理与天文学系）
研究铁电畴壁处的自旋-轨道耦合与埃德尔斯坦效应，揭示2DEG的Ising自旋纹理及可测量的电流诱导磁化效应。
2025-10-03 cond-mat.mes-hall
Magnetization-dependent and stacking-tunable Edelstein effect in two-dimensional magnet 2H-VTe2
University of Regensburg（雷根斯堡大学）
研究揭示二维磁体2H-VTe2中Edelstein效应的磁化依赖性和堆叠可调性，通过第一性原理计算和对称性分析，发现其行为受磁化方向影响，且通过堆叠构型变化可调控额外的自旋成分。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon Thermal Edelstein Effect Detected by Inverse Spin Hall Effect
在具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的易平面反铁磁体中，磁振子受到有效的自旋-动量锁定。面内温度梯度可以使具有特定极化的磁振子在界面上聚集，实现磁振子热Edelstein效应。我们从理论上研究了这种热驱动的自旋极化在相邻的具有强自旋霍尔效应的重金属中的注入和探测。我们发现反自旋霍尔电压单调地依赖于温度和介电常数，但非单调地依赖于难磁化轴各向异性。与直觉相反，磁振子热埃德尔斯坦效应是沿内尔矢量施加的磁场的偶函数。
2020-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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
Observation of zero-field transverse resistance in AlO$_x$/SrTiO$_3$ interface devices
低温下AlO $_x$ /SrTiO $_3$（ALO/STO）界面器件中的畴壁在STO基异质结构的表面或界面处形成的二维载气的电输运中产生了一个新的特征：在零外部磁场下在霍尔条中观察到有限的横向电阻。该横向电阻取决于局部畴壁配置，因此随着温度、栅极电压、热循环和沿着样品的位置而变化，并且甚至可以作为这些参数的函数改变符号。在低于$\simeq$ 70 K时观察到横向电阻，但在低于$\simeq$ 40 K时显著地增长和变化，在该温度下畴壁变得越来越极性化。令人惊讶的是，与（001）取向的异质结构相比，（111）取向的异质结构的横向电阻要大得多。导电界面和施加到衬底的电极之间的电容的测量（其反映STO的介电常数）表明，当在[111]方向上施加电场时，这种差异可能与温度相关的介电常数随电场的更大变化有关。有限的横向电阻可以解释为不均匀的电流流动，由于优先传输的电流沿畴壁不与注入电流的标称方向共线。
2020-11-07 cond-mat.mes-hall
Exact theory of chirality-dependent p-wave magnetism and Edelstein effect in spin spirals
Martin Luther University Halle-Wittenberg（哈勒-维滕贝格马丁路德大学）
研究自旋动量锁定能否仅由磁手性产生，通过求解电子与自旋螺旋耦合的最小紧束缚模型，揭示仅磁手性在无自旋轨道耦合时产生自旋极化的机制，建立超越传统范式的手性诱导自旋相关效应的最小精确可解模型。
2026-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Temperature and electric field dependence of spin relaxation in graphene on SrTiO$_3$
理论上预测的石墨烯中高达1 $μs$的本征自旋弛豫时间以及极高的迁移率使其成为自旋电子学中有前途的材料。尽管对自旋弛豫进行了广泛的实验研究并对其精确机制进行了理解，但仍然不清楚为什么石墨烯中的自旋寿命比理论预测低三个数量级。这种差异的核心是当地环境的作用，包括底层基质的作用。在这项工作中，我们使用电子丰富的平台SrTiO $_3$，并研究其在支持石墨烯中的自旋输运的适用性。我们发现自旋弛豫时间和长度分别为1.2 $\pm$ 0.1 ns和5.6 $\pm$ 0.5 $μm$在290 K的SrTiO $_3$上的石墨烯使用非局域测量方案。我们分析了石墨烯中自旋输运参数的温度变化，并将石墨烯中自旋输运参数的温度依赖性归因于SrTiO $_3$中的自旋轨道耦合或结构相变。此外，从自旋输运参数的门依赖性，自旋弛豫时间和动量弛豫时间之间的关系被提取; Elliot-Yaffet和D 'Yakonov-Perel'自旋弛豫速率被发现是相似的顺序。
2018-11-29 cond-mat.mes-hall
Optical conductivity of a 2DEG with anisotropic Rashba interaction at the interface of LaAlO$_3$/SrTiO$_3$
研究了在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面上形成的具有各向异性$k$ -立方Rashba自旋轨道相互作用的二维电子气的光学电导。与各向同性的$k$ -立方Rashba自旋轨道相互作用相比，各向异性的自旋分裂能引起不同的光学电导率特征。当载流子密度较大且自旋轨道耦合较强时，Drude质量的密度依赖性偏离线性行为。电荷和光学电导率保持各向同性，尽管各向异性性质的费米轮廓。由于沿动量空间中某些方向的简并，无限小的光子能量就足以引发带间光学跃迁。在给定的光子能量下，光学电导率显示出单峰，这取决于系统参数，然后在更高的光子能量下下降到零。这些功能是缺乏系统与各向同性$k$立方Rashba自旋轨道耦合。这些显著的特征可以用来从实验上提取关于自旋-轨道相互作用性质的信息，并照亮二维电子气轨道起源的一些光。
2016-05-11 cond-mat.mes-hall
Patterning of two-dimensional electron systems in SrTiO3 based heterostructures using a CeO2 template
在SrTiO 3基氧化物异质结构的界面处发现的二维电子系统通常显示各向异性电输运，其起源目前正在争论中。为了表征沿特定晶体方向的运输，我们开发了一种基于非晶CeO 2模板层的硬掩模图案化程序。该技术允许通过传统的紫外光刻法制备良好定义的微桥，与标准技术如离子或湿化学蚀刻相比，不会引起界面电导的任何退化。图案化方案的详细描述和成功生产的微桥的基础上非晶Al 2 O3-SrTiO 3异质结构的证明。在T < 30 K时观察到了明显的各向异性输运，这主要与异质结构中载流子的杂质/缺陷散射有关。
2016-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evolution of the magnetoresistance lineshape with temperature and electric field across Nb-doped SrTiO$_3$ interface
我们报道了温度和电场驱动下Ni/AlO $_x$和Nb掺杂SrTiO $_3$界面处磁电阻线形的演化。这表现为由于自旋积累的洛伦兹线形和与隧穿各向异性磁电阻（TAMR）相关的抛物线背景的叠加。只有在低温和大的正偏压下才能恢复自旋电压的特征洛伦兹线形。这是由于在大的正偏置下电场的减小导致了背景TAMR的同时减小和自旋注入的急剧增强。这种调节磁阻的机制在传统半导体中是不常见的。
2018-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital angular momentum of Bloch electrons: equilibrium formulation, magneto-electric phenomena, and the orbital Hall effect
本文综述Bloch电子轨道角动量在平衡与非平衡体系中的动力学，梳理轨道Edelstein效应、轨道霍尔效应、轨道力矩及其逆效应的理论与实验进展，并展望orbitronics。
2024-06-20 cond-mat.mes-hall
Quantization of Hall Resistance at the Metallic Interface between an Oxide Insulator and SrTiO$_{3}$
在氧化物绝缘体和SrTiO 3之间的界面处形成的二维金属为氧化物电子学提供了新的机会。然而，量子霍尔效应，其中一个最迷人的效果，电子限制在两个维度，仍然在这些复杂的氧化物异质界面探索不足。在这里，我们报告的调制掺杂的非晶LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$异质结构的基础上，SrTiO 3异质界面中的量子化霍尔电阻的实验观察，它具有高电子迁移率超过10000厘米$^{2}$ /Vs和低载流子密度的顺序为~10 $^{12}$ cm $^{-2}$。随着明确的Shubnikov-de Haas振荡，量子化霍尔电阻的间距表明，界面是由一个量子阱与10个平行的导电二维子带。这为导电氧化物界面的电子结构提供了新的见解，并代表了设计和理解先进氧化物器件的重要一步。
2016-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crystallographic investigation of Au nanoparticles embedded in a SrTiO$_3$ thin film for plasmonics applications by means of synchrotron radiation
采用两步沉积法在SrTiO $_3$基质中生长了具有等离子体激元应用潜力的自组织单晶Au纳米粒子。这些金纳米粒子的结晶择优取向的研究，通过同步辐射硬X射线衍射。纳米颗粒优先沿衬底法线（001）与（111）方向对齐，而发现$[110]_{SrTiO_3} \: || \: [110]_{Au}$和$[100]_{SrTiO_3} \: || \: [110]_{Au}$具有两个面内取向。此外，观察到来自具有平行于衬底法线（001）的（001）方向的纳米颗粒的较小衍射信号;再次发现两个面内取向，具有$[100]_{SrTiO_3} \: || \: [100]_{Au}$和$[100]_{SrTiO_3} \: || \: [110]_{Au}$。发现两种面内取向的粒子数依赖于第一步生长的金膜的厚度。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Semiclassical theory of anisotropic transport at LaAlO3/SrTiO3 interfaces under in-plane magnetic field
在过渡金属氧化物$LaAlO_3$（LAO）和$SrTiO_3$（STO）之间的界面处的非常规磁输运通常与移动电子与局部磁矩相互作用有关。然而，在这个界面上的磁性的性质和性质还没有很好地理解。在本文中，我们专注于自旋轨道耦合驱动的输运效应，有意忽略可能的强相关性。的电阻率张量计算作为一个功能的大小和方向的外部磁场平行的接口。数值求解了二维自旋-轨道耦合电子系统的半经典Boltzmann方程，该系统被电场加速并被空间关联杂质散射。在几开尔文的温度和密度，使化学势穿越第二对自旋轨道分裂带，我们发现一个强烈的各向异性调制的（负）磁阻高于10 T，其特征在于多个最大值和最小值远离晶轴。随着磁电阻的下降，横向电阻率出现了突然的增强。后者的角度调制从（低场）正弦依赖性到（高场）阶梯状行为有很大的偏离。这些独特的功能是两个（带内和带间）散射振幅的布里渊区的各向异性的后果时，在系统中的相关能量尺度-化学势，自旋轨道相互作用和塞曼能量-都是彼此可比的。该理论提供了良好的定性协议与文献中的实验数据。
2017-05-02 cond-mat.mes-hall
Electric field control of spin lifetimes in Nb-SrTiO$_3$ by spin-orbit fields
研究了室温下氧化物半导体Nb-SrTiO $_{3}$与Co/AlO $_{x}$自旋注入接触界面处自旋积累的电场控制。面内自旋寿命$τ_\parallel$以及面外与面内自旋寿命$τ_\perp/τ_\parallel$的比率由半导体表面处的内建电场操纵，而无需任何额外的栅极接触。这种操纵的起源归因于在Nb-SrTiO $_3$表面的Rashba自旋轨道场（SOFs），并显示出与基于SOF自旋翻转散射的理论模型计算一致。此外，结可以设置在高或低电阻状态，导致$τ_\perp/τ_\parallel$的非易失性控制，与Rashba SOF强度的操纵一致。这种室温电场对自旋态的控制对于开发节能的自旋电子器件是必不可少的，并且显示出基于复合氧化物的（自旋）电子学的前景
2015-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dichotomy of the Photo Induced 2-Dimensional Electron Gas on SrTiO$_3$ Surface Terminations
氧化物材料是下一代电子产品的重要候选材料，因为它们可以单独或与其他材料组合时表现出广泛的期望特性。虽然SrTiO $_3$（STO）通常被认为是一种典型的氧化物，但它也具有广泛的不寻常特性，包括暴露于紫外光时可以在表面形成的二维电子气（2DEG）。使用逐层生长的高品质STO膜，我们表明，2DEG只形成SrO终止，而不是与TiO $_2$终止，与预期相反。这种行为在BaTiO $_3$（BTO）中类似地观察到，其中仅在BaO终止的膜中观察到2DEG。这些结果将允许更深入的理解，更好地控制，钛酸盐薄膜，衬底和异质结构的电子结构。
2018-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gate-voltage switching of non-reciprocal transport in oxide-based Rashba interfaces
本研究发现SrTiO₃二维电子气中Edelstein效应的符号可通过栅压调控，提出了基于电流与栅压双重控自旋的逻辑器件，为栅可调非互易电子学提供新方向。
2023-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Orbital Angular Momentum Textures and Currents in a Discrete Helix: Equilibrium and Linear Response
Universidad San Francisco de Quito（基多圣弗朗西斯科大学）；Université de Lorraine（洛林大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
本文研究了单螺旋链中轨道角动量纹理与电流的生成机制，发现奇性动量区域导致非零纹理，且在电场作用下产生轨道Edelstein响应，支持通过轨道途径实现螺旋导体的自旋选择性。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall
Electrostatic gate-controlled quantum interference in a high-mobility two-dimensional electron gas at the (La$_{0.3}$Sr$_{0.7}$)(Al$_{0.65}$Ta$_{0.35}$)O$_3$/SrTiO$_3$ interface
National High Magnetic Field Laboratory, Los Alamos National Laboratory（美国国家强磁场实验室）；Department of Physics, National University of Singapore（新加坡国立大学物理系）；Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses (LNCMI-EMFL), Université de Toulouse, CNRS, INSA, UPS（法国图卢兹大学国家强磁场实验室）
研究通过电场门控控制二维电子气中的量子干涉，发现磁场周期性振荡现象，揭示了复杂氧化物界面在量子干涉研究中的潜力。
2026-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport of a 2DEG with anisotropic Rashba interaction at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
研究了具有各向异性k-立方Rashba相互作用的二维电子气在$\rm{LaAlO_3}$ / $\rm{SrTiO_3}$界面上的磁输运性质.计算了系统的朗道能级和态密度以及磁输运系数。在低磁场区，密度分布和磁电阻率都出现了异常的拍频现象。讨论了低磁场中电子密度、朗道能级展宽和Rashba自旋轨道常数对拍频现象的影响，发现在低电子浓度和非很强的自旋轨道相互作用下拍频现象趋于平缓。另一方面，随着磁场的增加，塞曼项成为主导分裂机制，导致自旋分裂峰在SdH振荡。我们还表明，在低磁场中的拍频的观察需要一个系统，而较高的载流子浓度，使拍频持续到足够大的领域的振荡不平滑的朗道能级加宽。计算了量子霍尔平台，并指出当两个子带能量接近且自旋简并能级时，奇、偶值的陈数被奇值的陈数取代。随着磁输运性质的数值评估，微扰计算也可以用于低密度和填充因子不是很大的情况下。
2018-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of the spin-orbit interaction on the phase diagram and anisotropy of the in-plane critical magnetic field in superconducting LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
在LaAlO $_3$和SrTiO $_3$（LAO/STO）之间的界面处的二维电子气表现出门可调的超导性，在相图中具有特征的圆顶状的临界温度（$T_c$）。如最近所示[Phys. Rev. B 102，085420（2020）]，这种效应可以解释为在一个位点间真实空间配对场景中间隙的扩展$s-$波对称性的结果，导致实验和理论之间的良好一致性。在这项工作中，我们转而考虑原子和Rashba组件上的LAO/STO相图的自旋轨道耦合的影响进行了详细的分析。特别是，我们分析了最佳的载流子浓度的最大$T_c$达到相对于Lifshitz转变点。我们发现，两者之间的a错位可以显着增强的自旋轨道分裂的带，结合的事实，即超导设置时，费米能级通过由自旋轨道杂化诱导的反交叉。在存在外部面内磁场的情况下，我们的计算显示出四重各向异性，并且沿着高对称点[01]和[01]定向的$B_{||}$大大超过了顺磁极限。得到的$B_{c||}$的电子浓度依赖性再现了实验中报道的特征圆顶状形状，并且$B_{c||}$的估计值对应于实验测量的值。
2021-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-charge interconversion in KTaO$_3$ two-dimensional electron gases
氧化物界面表现出广泛的物理效应源于破缺反转对称性。特别地，当时间反演对称性也被破坏时，它们可以显示非互易现象，例如，通过施加磁场。例子包括允许自旋电流和电荷电流之间相互转换的直接和逆Edelstein效应（DEE，IEE）。在基于钙钛矿SrTiO $_3$（STO）的界面中研究了DEE和IEE，尽管在单独的研究中集中于一个或另一个。这些效果的演示仍然大多难以捉摸的其他氧化物界面系统，尽管他们在过去的十年中蓬勃发展。在这里，我们报告的DEE和IEE在一个新的界面二维电子气（2DEG）的钙钛矿氧化物KTaO $_3$的基础上观察。我们通过简单的Al金属沉积到KTaO $_3$单晶上产生2DEG，通过角分辨光电子能谱和磁输运对其进行表征，并通过单向磁电阻和自旋泵浦实验证明DEE和IEE。我们比较的自旋-电荷相互转换效率与基于STO的接口，将其与2DEG电子结构，并给出了实施的KTaO $_3$ 2DEG自旋轨道电子器件的前景。
2021-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Efficient spin-to-charge interconversion in Weyl semimetal TaP at room temperature
在本文中，我们提出了自旋到电荷电流转换的性质在Weyl半金属TaP的逆Rashba-Edelstein效应（IREE）的集成这种量子材料与铁磁金属坡莫合金$(Py=Ni_{81}Fe_{19})$。在室温下，通过微波驱动的铁磁共振的自旋泵浦效应（SPE）在Py层中产生自旋电流，并通过沿TaP晶体的直流电压来检测自旋电流。我们观察到一个场对称的电压信号，没有污染的不对称线由于自旋整流效应的研究中观察到的金属铁磁体。所观察到的电压是由于自旋-电荷电流转换的基础上的IREE，通过自旋-轨道耦合诱导的体积能带结构的Weyl半金属固有的。测得的IREE系数$λ_{IREE}=(0.30 \pm{0.01})$ nm比石墨烯大两个数量级，并且与某些金属界面和几种拓扑绝缘体报告的值相当或更大。
2022-08-10 cond-mat.mes-hall
Facilitating field-free perpendicular magnetization switching with a Berry curvature dipole in a Weyl semimetal
该研究报道了WTe2/Fe3GeTe2异质结构中贝里曲率偶极子相关的轨道埃德尔斯坦效应产生的轨道力矩与自旋轨道力矩的协同作用，实现了无场垂直磁化翻转并独立调控两种力矩，加深了对力矩协同动力学的理解并为磁阻随机存取存储器应用提供思路。
2024-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase separation and long wave-length charge instabilities in spin-orbit coupled systems
研究了具有Rashba自旋轨道相互作用的二维电子模型，其中耦合常数$g=g(n)$依赖于电子密度.结果表明，这种依赖性可能会驱动系统不稳定的长波长的电荷密度波（CDW），其中相关的二阶不稳定性发生在附近的全球相分离。对于非常低的电子密度的CDW不稳定性是嵌套诱导和调制遵循费米动量$k_F$。在较高的密度下，不稳定性判据变得与$k_F$无关，并且系统可能在较宽的动量范围内变得不稳定。最后，在填充上自旋轨道分裂带时，有限动量不稳定性消失，只有利于相分离。我们讨论了我们的结果与观察到的不均匀相在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$或LaTiO $_3$ /SrTiO $_3$接口。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonperturbative approach to interfacial spin-orbit torques induced by Rashba effect
普通金属/铁磁体（NM/FM）双层膜中的电流感生自旋轨道矩（SOT）具有很好的技术应用前景，但超薄系统中纯界面SOT的微观起源尚未完全了解。在这里，我们表明，一个线性响应理论与非微扰处理自旋相关的相互作用和杂质散射势预测阻尼样SOTs是严格缺乏微扰方法。该技术被应用到一个二维Rashba耦合铁磁体（NM/FM接口的范例模型），其中高阶散射过程编码斜散射从doppler杂质允许电流诱导的自旋极化与非零组件沿所有空间方向。这与微扰方法（忽略斜散射）的先前结果形成鲜明对比，微扰方法预测作为常规Rashba-Edelstein效应的结果的垂直于电荷电流锁定的共面自旋极化。此外，随后的SOTs的角度依赖性和它们的散射势强度的依赖性进行了数值分析。简单的解析表达式的自旋密度-电荷电流响应函数，和相关的SOT效率，得到在弱散射限制。我们发现，由杂质散射驱动的非本征阻尼扭矩达到高达7%的场（Rashba-Edelstein）扭矩的效率。我们的微观理论表明，散装现象，如自旋霍尔效应，是不是在超薄系统的实验中观察到的类型的阻尼类SOTs的产生的必要性。
2022-08-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of current-induced spin polarizations in an electron gas
本文导出了自旋轨道耦合下二维电子气自旋动力学的布洛赫方程。对于后者，我们认为这两个内在机制的结构反转不对称性（Rashba）和体反转不对称性（Dresselhaus），和杂质的散射所产生的外在的。推导基于Rashba-Dresselhaus自旋轨道耦合的SU（2）规范场公式。我们的主要结果是识别一个新的自旋产生扭矩所产生的Elliot-Yafet过程中，反对一个类似的条款所产生的Dyakonov-Perel过程。新的自旋产生扭矩有助于电流诱导自旋极化（CISP）-也称为Edelstein或逆自旋电流效应。因此，CISP的行为比单独考虑内部Rashba-Dresselhaus场所能想到的要复杂得多。特别是，电流引起的自旋极化的对称性不一定与内部Rashba-Dresselhaus场的对称性一致，并且通常预测CISP的面外分量，如在最近的实验中观察到的。我们还讨论了扩展到三维电子气，这可能是相关的解释实验中的薄膜。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall
Patterning of superconducting two-dimensional electron gases based on AlO$_x$/KTaO$_3$(111) interfaces
二维电子气（2DEG）在氧化物界面上显示出的多功能特性促进了人们对受限系统中奇异电磁效应的研究。特别令人感兴趣的是最近发现的超导状态出现在（111）取向的KTaO $_3$界面中，其临界温度$T_c \approx 2$ K几乎是基于SrTiO $_3$的2DEG的10倍。正如在基于SrTiO $_3$的2DEG中一样，由于2DEG的易碎性和体KTaO $_3$在偶然的氧空位掺杂时在器件外部变得导电的倾向，在这种新系统中制造器件是一个技术挑战。本文介绍了三种不同的AlO $_x$ /KTaO $_3$ ~（111）异质结霍尔栅图形化技术。该设备显示超导转变范围从1.3 K到1.78 K，与有限的退化从未图案化的薄膜，并使有效的调整的载流子密度的电场效应。该阵列的技术允许定义的通道具有大范围的尺寸的各种类型的设备的设计，以探索该系统的性能下降到纳米级。
2022-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kinetic magnetoelectric effect in topological insulators
动力学磁电效应是Edelstein效应的轨道模拟，并提供了额外的自由度来通过充电电流控制磁化。在这里，我们从理论上提出了一个巨大的动力学磁电效应在拓扑绝缘体和解释的拓扑表面电流的结果。我们建立了拓扑绝缘体表面哈密顿量的动力学磁电效应理论，并通过直接数值计算表明它能很好地描述结果。这种动力学磁电效应取决于表面的细节，这意味着它不能被定义为一个整体量。我们认为，陈氏绝缘体和Z_2拓扑绝缘体可以是一个平台，与金属相比，具有5 - 8个数量级的大动力学磁电效应，因为电流只沿表面流动。我们证明了拓扑绝缘体中存在所述效应，确定Cu $_2$ ZnSnSe $_4$作为潜在的候选者。
2021-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging GHz surface acoustic wave modes in electrostricted LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ heterostructures
研究通过表面声波实现量子传输中的精确电子操控，发现GHz频率声波在STO中具有低损耗特性，利用原子声力显微镜可视化声波模式，揭示电致伸缩机制。
2026-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.app-ph
Spatial Analogue of Quantum Spin Dynamics via Spin-Orbit Interaction
我们映射电子自旋动力学从时间到空间的量子线与空间均匀和振荡Rashba自旋轨道耦合。自旋-轨道相互作用的存在引入了电子自旋与有效磁场的伪塞曼耦合。我们表明，通过周期性地调制沿量子线轴的自旋轨道耦合，它是可能的，而不需要任何真正的磁场，创建自旋共振的空间模拟。将时间相关操作映射到空间轴上提出了量子信息处理的新模式，其中门操作被编码到材料的能带结构中。我们描述了实现这种材料的纳米线内的界面处的LaAlO 3/SrTiO 3异质结构。
2011-11-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spontaneous nonreciprocal transport in a gate-tunable ferromagnetic Rashba 2-dimensional electron gas
Laboratoire Albert Fert, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay（阿尔贝·费尔特实验室，法国国家科学研究中心，泰雷兹集团，巴黎萨克雷大学）；Helmholtz-Zentrum Berlin（柏林赫尔姆霍兹中心）；Institut für Physik, Martin-Luther-Universität, Halle-Wittenberg（马丁·路德哈勒-维滕贝格大学物理研究所）；Plateforme Mesures Physiques à Basses Températures, Sorbonne Université（索邦大学低温测量平台）；Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；Max Planck Institute of Microstructure Physics（马克斯·普朗克微结构物理研究所）
研究揭示了基于SrTiO3界面的铁磁性二维电子气在无外磁场下自发产生非互易传输，通过栅极电压可调控其磁阻和反常霍尔效应，为铁磁性Rashba磁体研究提供了新平台。
2025-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optimal spin-charge interconversion in graphene through spin-pseudospin entanglement control
本文提出通过控制自旋-赝自旋纠缠，在石墨烯中利用Rashba-Edelstein效应实现100%效率的自旋-电荷互转换，并发现无序鲁棒的自旋霍尔效应，为自旋电子器件提供新机制。
2025-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Magnetoelectrics in Disordered Topological Insulator Josephson Junctions
本文从理论上研究了三维拓扑绝缘体表面无序沟道组成的二维Josephson组态的平衡和非平衡电输运中电荷和自旋极化的耦合。在系统的平衡态，我们预测Edelstein效应，这是更明显的比它的对应物在传统的自旋轨道耦合材料。利用准经典Keldysh技术，我们证明了系统的基态可以通过调制注入到结中的准粒子流，实验上转变成不同于标准“$0$”或“$π$”的任意宏观超导相位差，构成一个$ϕ_0$ -结.我们提出了一个可行的实验，准粒子注入到拓扑绝缘体表面的正常电极和电压梯度的装置，使相反方向的静态自旋密度可以沿界面开发，并允许直接利用狄拉克费米子的自旋动量锁定性质的表面通道。$ϕ_0$状态与施加在注入器电极和超导端子之间的电压差成比例，该电压差校准粒子的注入速率，并因此校准$ϕ_0$偏移。
2016-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
