Giant and anisotropic enhancement of spin-charge conversion in double Rashba interface graphene-based quantum system
本研究发现在铁和铂层间引入二维外延石墨烯单层，可使自旋-电荷电流转换显著提升三十四倍且具各向异性，该增强源于不对称Rashba贡献，为二维材料自旋转换工程及存储逻辑应用开辟了新可能。
2024-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-equilibrium spatial distribution of Rashba spin torque in ferromagnetic metal layer
利用Keldysh非平衡格林函数方法研究了铁磁金属层中强Rashba自旋轨道耦合（RSOC）引起的自旋力矩的空间分布.在非平衡传导电子与局域磁矩之间存在s-d相互作用的情况下，RSOC效应在磁矩上产生一个转矩，我们称之为Rashba自旋转矩。在这项工作中的Rashba自旋力矩和空间自旋电流之间的相关性，清楚地映射Rashba自旋力矩在纳米尺寸的铁磁器件的空间分布。当局部磁性被打开时，面外（Sz）自旋霍尔效应（SHE）被破坏，但意外地检测到面内（Sy）SHE。我们还研究了Rashba强度（α R）和分裂交换（Δ）对器件上平均的非平衡Rashba自旋矩的影响。拉什巴自旋力矩允许自旋动量的有效转移，因此，在低于10^6 A/cm ^2的低电流密度下，可以获得20 mT的典型开关场。
2012-02-24 cond-mat.mes-hall
Non-local Spin-charge Conversion via Rashba Spin-Orbit Interaction
我们从理论上表明，在金属中的自旋-轨道相互作用的自旋和电荷之间的转换发生，即使在非本地设置的磁化和自旋-轨道相互作用是空间分离的，如果考虑到电子扩散。对Rashba自旋-轨道相互作用进行了微扰处理。结果表明了有效自旋规范场（自旋动力）概念在非定域组态中的有效性。在铁磁物质、正常金属和重金属三层结构中观察到的逆Rashba-Edelstein效应可以用非局域有效自旋规范场来解释。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall
Conductance of Rashba spin-split systems with ferromagnetic contacts
本文利用Landauer-Büttiker理论研究了具有铁磁导体（F）和具有Rashba自旋轨道相互作用的二维电子气（R）的异质结构的电导。假设一个一维模型，我们首先找到FR界面的$S$ -矩阵。然后将该结果应用于不同的器件，诸如首先由Datta和Das[Appl.Phys.Lett. 56，665（1990）]。我们发现共线磁化的情况下的电导的解析结果。
2001-12-11 cond-mat.mes-hall
Inverse Spin Hall Effect in Ferromagnetic Metal with Rashba Spin Orbit Coupling
本文报道了具有Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的铁磁（FM）金属中的逆自旋霍尔效应（ISHE）的本征形式，该效应由正常的电荷电流驱动。与传统形式不同，ISHE可以在不需要从外部源注入自旋电流的情况下被诱导。我们的理论结果表明，霍尔电压产生时，FM力矩垂直于铁磁层。霍尔电压的极性在将FM力矩切换到相反方向时被反转，从而有望成为存储器或逻辑应用的有用的回读机制。
2012-02-29 cond-mat.mes-hall
Chirped Floquet linear drives activate forbidden charge-to-spin conversions in Rashba two-dimensional electron gases
Georgetown University（乔治城大学）
研究提出啁啾弗洛凯线性驱动方法，通过诱导面内弗洛凯-塞曼场和奇偶性动量漂移，打破旋转和时间反演对称性，激活Rashba二维电子气中被禁止的电荷到自旋转换，为自旋轨道转矩切换等提供途径。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin and orbital-to-charge conversion in noncentrosymmetric materials: Hall versus Rashba-Edelstein effects
Université de Sherbrooke（舍布鲁克大学）；Aix-Marseille Université（艾克斯-马赛大学）
研究非磁性破反演对称材料中自旋-轨道-电荷转换机制，通过霍尔效应与拉比-爱德华特效应的对比分析，提出基于宏观可观测量的通用理论，并通过GeTe铁电体案例验证，发现有效拉比参数低于以往报告值，表明电荷电流主要由拉比-爱德华特效应主导。
2026-04-09 cond-mat.mes-hall
Angular dependence and symmetry of Rashba spin torque in ferromagnetic heterostructures
在铁磁异质结中，Rashba自旋轨道耦合和交换场之间的相互作用产生电流驱动的自旋力矩。在一个实际的器件中，我们研究了扩散区中的Rashba自旋力矩，发现了两个主要的结果：（1）即使当磁化强度和有效Rashba场对准时，在器件的边缘也存在非零力矩;（ii）由Rashba自旋-轨道耦合驱动的各向异性自旋弛豫速率赋予自旋力矩一般表达式${\bm T}=T^y_{\para}(θ){\bm m}\times(\hat{\bm y}\times{\bm m})+T^y_{\bot}(θ)\hat{\bm y}\times{\bm m}+T^z_{\para}(θ){\bm m}\times(\hat{\bm z}\times{\bm m})+T^z_{\bot}(θ)\hat{\bm z}\times{\bm m}$，其中系数$T_{\para,\bot}^{y,z}$取决于磁化方向。我们的结果与最近的实验结果一致。
2013-04-17 cond-mat.mes-hall
Interface-driven spin-torque ferromagnetic resonance by Rashba coupling at the interface between non-magnetic materials
Rashba-Edelstein效应源于电子的自旋与其动量之间的相互作用，该相互作用由界面或表面处的自旋-轨道相互作用引起。结果表明，逆Rashba-Edelstein效应可用于将自旋电流转换为电荷电流。在这里，我们证明了Bi/Ag Rashba接口甚至可以驱动相邻的铁磁体共振。我们采用了自旋扭矩铁磁共振激发/检测计划，这是最初开发的散装自旋轨道效应，自旋霍尔效应。在我们的实验中，直接Rashba-Edelstein效应从驱动相邻坡莫合金（Py，Ni 80 Fe 20）层中的磁化旋进的交变充电电流产生振荡自旋电流。磁化动态的电检测是通过由各向异性磁阻引起的时间相关的多层电阻的整流机制来实现的。
2015-08-06 cond-mat.mes-hall
Diffusive spin dynamics in ferromagnetic thin films with a Rashba interaction
在铁磁金属层中，在Rashba自旋轨道相互作用和磁性的存在下，得到耦合的电荷和自旋扩散方程。由Rashba场引起的磁化强度和非平衡自旋密度之间的错位引起作用于铁磁序参量的Rashba自旋力矩。在一般形式中，我们发现Rashba扭矩由面内和面外分量组成，即$\bm{T}=T_{\bot}\hat{\bm{y}}\times{\hat{\bm m}}+T_{\parallel}{\hat{\bm m}}\times({\hat{\bm y}}\times{\hat{\bm m}})$。对二维纳米线的数值模拟讨论了扩散对Rashba扭矩的影响，其揭示了细线的比率$T_{\parallel}/T_{\bot}$的大的增强。我们的理论提供了一个解释的机制，驱动在一个单一的铁磁体在最近的实验中观察到的磁化翻转。
2012-03-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonequilibrium Rashba field driven domain wall motion in ferromagnetic nanowires
研究了自旋-轨道相互作用（SOI）对双磁性纳米线中磁（布洛赫）畴壁电流感生运动的影响。自旋弛豫和SOI的阴谋被证明产生一种新的强非平衡Rashba场，这是占主导地位的，即使是中等SOI。随着SOI的增加，该场引起复杂的自旋进动和从振荡壁动力学到振荡壁动力学的转变。我们表明，不同长度的电流脉冲可以有效地用于控制畴壁运动。
2013-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Helicity controlled spin Hall angle in the 2D Rashba altermagnets
该研究基于量子线性响应理论分析二维 Rashba 交变磁体，揭示自旋—轨道与交变磁交换作用可在能带交叉点以下显著增强自旋霍尔角。
2024-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupling the Higgs mode and ferromagnetic resonance in spin-split superconductors with Rashba spin-orbit coupling
本文研究Rashba自旋轨道耦合超导体中非零动量的Higgs模式，发现其与外部交换场线性耦合，可显著增强铁磁绝缘体/超导体双层系统的自旋泵浦效应，并可通过逆自旋霍尔效应电压进行探测。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling conductance in two-dimensional junctions between a normal metal and a ferromagnetic Rashba metal
研究了铁磁Rashba金属（FRM）中的电荷输运，其中Rashba型自旋轨道耦合（RSOC）和交换耦合共存。它具有非平凡的金属态，即，正常Rashba金属（NRM）、异常Rashba金属（ARM）和Rashba环金属（RRM），并且它们通过利用施加的栅极电压调谐费米能级来操纵。通过在FRM上施加栅极电压（Vg）来改变费米能级，从理论上研究了正常金属/ FRM结的隧穿电导（G）。我们发现了一个广泛的变化，在Vg依赖G，这取决于金属状态。在NRM中，G的Vg依赖性与传统的二维系统相同。然而，在ARM中，G的Vg依赖性类似于用于大（小）RSOC的常规一（二）维系统中的Vg依赖性。此外，在由大RSOC产生的RRM中，$G$的Vg依赖性类似于一维系统中的Vg依赖性。此外，这些反常性质源于RSOC的自旋动量锁定，而不是ARM和RRM中的态密度，因为大的RSOC和交换耦合。
2018-02-21 cond-mat.mes-hall
Quantitative investigation of the inverse Rashba-Edelstein effect in Bi/Ag and Ag/Bi on YIG
逆拉什巴-埃德尔斯坦效应（IREE）是一种自旋转换机制，最近在自旋电子学和凝聚态物理中引起了人们的关注。本文报道了用铁磁绝缘体钇铁石榴石（YIG）对Bi/Ag中IREE的研究。我们通过改变Bi和Ag的堆叠顺序制备了两种类型的具有相反方向的Rashba场的样品。IREE产生的电流从两个堆栈中观察到，自旋转换的效率-其特征在于IREE长度-通过考虑到在以前的研究中遗漏的一些贡献进行估计。这项研究提供了一个更深入的了解IREE自旋转换机制：实现高效的自旋电荷转换器件的重要一步。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall
Theory of light-induced effective magnetic field in Rashba ferromagnets
基于最近的导电铁磁薄膜的全光磁化反转实验，我们利用非平衡态理论计算了短脉冲激光在Rashba铁磁体中产生的有效磁场。对这种效应的主要贡献来自于自旋分裂子带之间的直接光学跃迁。由此产生的有效磁场与杂质散射率成反比，并且在Co/Pt双层膜等系统中可以达到几特斯拉的幅度。我们证明了铁磁系统中的总光感生有效磁场是两个贡献之和：一个是磁化强度的偶函数，与螺旋度相关;一个是磁化强度的奇函数，与螺旋度无关.自旋-轨道相互作用的主要作用是拓宽直接光学跃迁的频率范围。
2016-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge-to-Spin Conversion by the Rashba-Edelstein Effect in 2D van der Waals Heterostructures up to Room Temperature
过渡金属二硫属化物（TMD）与石墨烯的接近性在石墨烯中压印了丰富的自旋织构，并通过诱导自旋轨道耦合（SOC）来补充其高质量的电荷/自旋输运。Rashba和valley-Zeeman SOC是Rashba-Edelstein效应（REE）和自旋霍尔效应（SHE）等电荷-自旋转换机制的起源。在这项工作中，我们实验证明了第一次电荷到自旋转换由于稀土元素在单层WS 2-石墨烯范德华异质结构。我们测量了室温下的电流诱导自旋极化，并通过门电场对其进行控制。我们的稀土元素和逆效应（IREE）的观察是伴随着SHE，我们区分斜磁场下的自旋旋进分辨。这些测量也允许量化的效率的电荷到自旋转换的两个效果。这些发现清楚地表明石墨烯中诱导的Rashba和valley-Zeeman SOC导致在不使用铁磁电极的情况下产生自旋累积和自旋电流。这些实现对于自旋电子学应用具有相当大的意义，为二维材料中的全电自旋产生和操纵提供了可访问的路线。
2019-05-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Magnetization Reversal by Tuning Rashba Spin-Orbit Interaction and Josephson Phase in a Ferromagnetic Josephson Junction
本文从理论上研究了s波超导体/正常金属/铁磁金属/s波超导体（S/N/F/S）约瑟夫森结中邻近效应引起的含有Rashba自旋轨道相互作用（RSOI）的正常金属内部的磁化强度.通过求解考虑RSOI的线性化Usadel方程，我们发现通过调节RSOI可以使N中邻近效应引起的磁化方向反转，并且我们还发现通过改变超导相位差可以使N中的磁化方向反转，即，约瑟夫森相。从这些结果，它是预期的磁化强度的依赖关系的RSOI和约瑟夫森相位可以应用到超导自旋电子学。
2018-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge-to-spin conversion in twisted graphene/WSe$_2$ heterostructures
从第一性原理出发，研究了石墨烯/WSe $_2$异质结构中自旋轨道耦合（SOC）邻近效应和电荷-自旋转换（CSC）对扭曲角的依赖性. CSC强烈地依赖于扭转角，旋转霍尔和标准Rashba-Edelstein效率在30°扭转或接近30°扭转时优化。由于扭曲而导致的对称性破坏也引起非常规的拉什巴-埃德尔斯坦效应，其中电生成的非平衡自旋密度具有与所施加的电场共线的自旋。我们进一步讨论了如何载流子掺杂浓度和频带展宽控制费米海和表面自旋响应之间的交叉，这调和了不同CSC现象的看似不同的实验观察。
2022-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic spin orbit torque in a single domain nanomagnet
我们目前的理论研究的内在自旋轨道力矩（SOT）在一个单畴铁磁层与Rashba自旋轨道耦合（SOC）使用非平衡格林函数形式主义的模型哈密顿量。我们发现，在SOC的一阶，本征SOT只有类场的扭矩对称性，可以解释为纵向自旋电流感应的充电电流和Rashba场。我们分析的结果中的电子结构，如带填充，带宽，交换分裂，以及Rashba SOC强度的材料相关的参数。在此基础上，我们讨论了SOT的大小和符号。我们的研究结果表明，在相同的铁磁层与不同的支撑层，如Co/Pt和Co/Ta，SOT的不同的迹象，可以归因于静电掺杂的铁磁层的支持。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of electromagnetic wave propagation in ferromagnetic Rashba conductor
从量子力学输运的角度对铁磁Rashba体导体中的各种电磁波传播现象进行了全面的研究。在该系统中，空间反转和时间反转对称性都被打破，分别由Rashba场$α$和磁化$M$表征。首先，我们基于介电张量对电磁波在介质中的传播进行了一般唯象分析。然后，基于线性响应理论和格林函数方法，计算了传导电子在$ α$和$M$作用下的电流和自旋的微观电磁响应。首先，我们发现大的$α$增强了系统的各向异性特性，并扩大了电磁波具有双曲色散面的频率范围，并表现出称为负折射和后向波的不寻常传播。其次，我们考虑了电磁互相关效应对波传播的影响。这些效应源于空间反演对称性的缺乏，并在介电张量中产生$q$ -线性非对角分量。这引起Rashba诱导的双折射。在$M$的存在下，出现了反常的霍尔效应，介电张量在$M$中获得非对角线性分量。这些成分产生法拉第效应和Cotton-Mouton效应。当$α$和$M$非共线时，$M$和$q$诱导的光学现象，非互易定向二色性是可能的。在这些非互易光学现象中，“环矩”$α\times M$和“四极矩”$α_i M_j + α_j M_i$起着核心作用。这些现象在电子带中的自旋分裂跃迁边缘被强烈地增强。
2017-09-12 cond-mat.mes-hall
Spin pumping of two-dimensional electron gas with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
我们从理论上考虑了铁磁绝缘体（FI）和二维电子气（2DEG）之间的结中的自旋泵，其中Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用共存。使用二阶微扰理论，我们推导出的铁磁共振（FMR）实验中的界面交换耦合的情况下，线宽的增加。我们澄清了吉尔伯特阻尼的增强取决于谐振频率和自旋取向的FI。我们表明，这种设置的FMR实验可以提供信息的自旋纹理的2DEG在费米表面。
2021-08-07 cond-mat.mes-hall
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
Spin-orbit coupled transport and spin torque in a ferromagnetic heterostructure
铁磁异质结构提供了一个理想的平台，探索的性质所产生的相互作用的Rashba型自旋-轨道耦合和铁磁交换相互作用之间的巡回电子介导的自旋-轨道扭矩。对于这样一个原型系统，我们发展了一组耦合扩散方程来描述扩散自旋动力学和自旋轨道力矩。我们表征的自旋扭矩和它的两个突出的-面外和面内-组件之间的Rashba耦合和铁磁交换的相对强度范围很广。从我们简单的Rashba模型中出现的自旋力矩的对称性和角度依赖性与实验一致。自旋扩散方程可以推广到包含自旋泵和磁阻尼等动力学效应。
2014-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Giant enhancement in Rashba spin-Seebeck effect in NiFe/p-Si thin films
自旋-塞贝克效应介导的热电能量转换可以为传统的热电废热回收提供有效的替代方案。为了实现这一目标，使用地球上丰富的材料进行有效的自旋到电荷转换至关重要。邻近感应Rashba效应源于结构反转不对称性介导的电荷电势，这在Si薄膜中已有报道，并且可以通过控制Rashba层的厚度来控制。我们在NiFe/p-Si（多晶）双层薄膜中发现了巨大的Rashba自旋Seebeck效应。双层薄膜样品具有5 nm、25 nm和100 nm的p-Si层厚度，同时保持NiFe层厚度为25 nm。对于100 nm的p-Si，Rashba自旋Seebeck系数估计为0.266 μV/K，对于5 nm的p-Si，Rashba自旋Seebeck系数增加了一个数量级，达到2.11 μV/K。在5 nm p-Si样品中测得的自旋塞贝克系数是迄今为止报道的最大的系数之一。100.3 μV的测量电压是报道的最大自旋-塞贝克电压之一，在任何自旋-塞贝克测量中使用的最小面积为~160 X 10 μm2。这一利用地球丰富元素的科技突破使自旋介导的热电能转换用于废热回收更接近现实。
2018-04-04 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
Light-induced anisotropic skyrmion and stripe phases in a Rashba ferromagnet
提出了一种利用外部非共振泵浦来控制强自旋轨道耦合铁磁层中的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的方法。结合理论分析和数值模拟的$s$ - $d$ -like模型，我们表明，线偏振的非共振光可能有助于稳定新的非共线磁相诱导的磁的各向异性强。我们还研究了如何与电磁泵的应用程序可以控制的稳定性，形状和大小的个人skyrmions，使他们适合潜在的应用。
2017-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Currents Induced by Nonuniform Rashba-Type Spin-Orbit Field
本文利用Keldysh格林函数方法研究了非均匀自旋轨道耦合的铁磁金属中的自旋弛豫力矩。在非磁体中，当自旋-轨道耦合不均匀时，弛豫力矩出现。在没有外场的情况下，弛豫力矩诱导的自旋电流与Rashba型自旋轨道场（RSOF）的矢量手征成正比。在外场的存在下，另一方面，自旋弛豫力矩产生于外场和矢量手征的耦合的SROF。我们的结果表明，自旋阱或源效应的控制，通过设计的结中的SSOF。
2011-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Inverse Edelstein Effect in Rashba-Split 2DEG between SrTiO3 and LaAlO3 at Room Temperature
Rashba物理在自旋轨道电子学领域得到了深入的研究，目的是寻找新的物理性质和FM磁化开关的技术应用。在这里，我们报告的观察逆Edelstein效应的Rashba分裂2DEG之间的两个绝缘氧化物SrTiO 3和LaAlO3的LaAlO3层厚度从3到40个单位电池（UC）的室温。我们进一步证明，自旋电压可以显着操纵的电场效应之间的SrTiO 3和3 UC LaAlO 3的2DEG。这些结果表明，在复合氧化物界面处的Rashba分裂2DEG可以用于室温有效的电荷和自旋转换，用于自旋电流的产生和检测。
2017-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fano-Rashba effect in quantum dots
我们考虑电子通过耦合到铁磁引线的Rashba量子点的输运。我们表明，局域电子态与共振电子态的干涉导致了Fano-Rashba效应的出现。这种效应是由于自旋极化电子的束缚能级与具有相反自旋极化的电子态的连续体的干涉而发生的。我们研究这种Fano Rashba效应作为一个功能的应用磁场和Rashba自旋轨道耦合。
2008-03-05 cond-mat.mes-hall
Rashba spin splitting-induced topological Hall effect in a Dirac semimetal-ferromagnetic semiconductor heterostructure
本研究通过理论计算与实验测量，揭示了狄拉克半金属Cd$_3$As$_2$与铁磁半导体In$_{1-x}$Mn$_x$As异质结中由Rashba自旋轨道耦合诱导的拓扑霍尔效应，并证实其可通过栅极电压静电调控。
2024-03-27 cond-mat.mes-hall
Spin-momentum locking and ultrafast spin-charge conversion in ultrathin epitaxial Bi$_{1-x}$Sb$_x$ topological insulator
三维拓扑绝缘体表面态的螺旋性在自旋电子学中引起了极大的关注，这是由于自旋-动量锁定，其中载流子的自旋垂直于它们的动量。这种性质可以提供一种有效的方法，通过Rashba-Edelstein效应将电荷电流转换为自旋电流，反之亦然。然而，这些表面状态的自旋-电荷转换的实验签名是非常困难的解开从体状态的贡献。在这里，我们结合自旋和角度分辨的光电子能谱，时间分辨的太赫兹发射光谱，以明确地表明，自旋电荷转换产生的Bi $_{1-x}$ Sb $_x$薄膜的表面状态，下降到几个纳米的限制效应出现。我们关联这个大的转换效率，通常在重金属的体自旋霍尔效应的水平，复杂的费米表面从逆Rashba-Edelstein响应的理论计算获得。我们证明了这一点，薄膜厚度下降到几个纳米，在外延Bi $_{1-x}$ Sb $_x$薄膜的表面状态鲁棒性和相当大的转换效率带来了新的前景，超低功率磁随机存取存储器和宽带太赫兹产生。
2023-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edelstein Effect in Isotropic and Anisotropic Rashba Models
该研究通过半经典玻尔兹曼方法分析二维Rashba模型中的埃德尔斯坦效应，发现各向异性参数可增强自旋-电荷转换响应，并计算了逆效应电流。
2025-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
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
Giant interfacial spin-Hall angle from Rashba-Edelstein effect revealed by the spin-Hall Hanle processes
该研究利用自旋霍尔Hanle效应表征Pt/铁电界面，证明Rashba-Edelstein效应可使界面自旋霍尔角达到约0.3，显著增强自旋-电荷转换。
2023-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning of the Rashba effect in Pb quantum well states via a variable Schottky barrier
低维系统中的自旋-轨道相互作用（SOI）导致了自旋-动量锁定的迷人特性。在Rashba系统中，垂直于二维（2D）电子气平面的反转对称性被打破，产生费米表面自旋纹理，让人联想到不同半径的自旋涡旋。这可以在基于自旋的场效应晶体管（spin-FET）中利用，其中Rashba系统在铁磁（FM）源极和漏极电极之间形成2D沟道。当通过Rashba沟道传播时，电子自旋进动，并且自旋取向（反）平行于漏极，从而产生（低）高电导率。关键是通过外部参数来调整动量分裂，从而调整进动角的可能性。在这里，我们表明，这可以实现在铅量子阱状态通过掺杂的肖特基势垒的依赖性，开辟了太赫兹自旋FET的可能性。
2013-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantifying the large contribution from orbital Rashba effect to the effective damping-like torque on magnetization
本文通过谐波 Hall、自旋 Hall 磁阻和 THz 实验量化界面轨道 Rashba 效应，证明其可显著增强 Co 层的有效类阻尼转矩并实现节能磁化操控。
2024-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization control by angular momentum transfer from surface acoustic wave to ferromagnetic spin moments
电子自旋与其他类型角动量之间的角动量相互转换有助于开发新的自旋电子学功能。从光子的角动量和机械转动到铁磁自旋矩的转换已经得到了很好的研究。虽然最近的研究从理论上提出了原子的圆振动可以作为声子的角动量，但将其转换为自旋矩的直接实验证明还有待于进行。在Ni/LiNbO $_3$混合器件中，我们证明了声表面波的声子角动量可以通过声子-电子的角动量转换来控制铁磁Ni薄膜的磁化强度.这一结果清楚地表明，声子角动量是有用的，进一步fictionalize自旋电子器件。
2020-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Materials for Spin and Charge Conversion
自旋电子学旨在利用自旋自由度进行信息存储和计算应用。一个主要问题是通过自旋和电荷转换产生和检测自旋。近年来，量子材料表现出许多独特的自旋相关性质，可以作为有效的自旋和电荷转换的候选材料。在这里，我们回顾了最近的研究结果有关自旋和电荷转换的量子材料，包括Rashba接口，拓扑绝缘体，二维材料，超导体，和非共线反铁磁体。利用量子材料进行自旋和电荷转换的重要进展可以为开发未来的自旋电子器件铺平道路。
2018-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of inverse Rashba-Edelstein effect induced by spin pumping into a two-dimensional electron gas
本文理论研究了铁磁绝缘体自旋泵浦在同时含 Rashba 和 Dresselhaus 自旋轨道耦合的二维电子气中引发的逆 Rashba-Edelstein 效应，揭示了自旋密度在两种耦合强度比趋近 1 时发散而电流密度保持有限，为费米面自旋劈裂评估和自旋电子器件设计提供依据。
2023-10-26 cond-mat.mes-hall
Laser-induced charge and spin photocurrents at BiAg$_2$ surface: a first principles benchmark
在这里，我们报告的第一性原理计算和分析的激光诱导光电流在表面的原型Rashba系统。通过参考Keldysh非平衡形式主义结合Wannier插值方案，我们执行第一性原理的电子结构计算的原型BiAg $_2$表面合金，这是一个著名的材料实现的Rashba模型。除了非磁性基态的情况，我们还研究了面内磁化BiAg $_2$的情况。我们计算了铁磁情况下的激光感应电荷光电流和非磁和铁磁情况下的激光感应自旋光电流。我们的研究结果证实了Rashba模型预测的非常大的面内光电流的出现。所得到的光电流满足关于光螺旋度和磁化方向的所有对称性限制。我们提供微观的见解的对称性和幅度的计算电流的基础上的从头多带电子结构的系统，并仔细检查的重要性，共振两带和三带跃迁的驱动电流，从而建立一个基准图片的光电流在拉什巴样表面和接口。我们的工作有助于研究界面Rashba自旋轨道相互作用的作用，作为一种机制，产生面内光电流，这是在超快和太赫兹自旋电子学领域的极大兴趣。
2022-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switchable enhanced spin photocurrent in Rashba and cubic Dresselhaus ferroelectric semiconductors
自旋电流的产生和控制是自旋物理和应用的核心问题。到目前为止，自旋-轨道相互作用（SOI）是通过自旋-电荷电流转换产生SC的既定途径。我们预测一个有效的自旋光转换通过Rashba和高阶立方Dresselhaus SOI铁电体。与已知的Edelstein效应不同，其中SC是由非平衡自旋密度产生的，我们预测的自旋极化电流是来自光与铁电体中SOI产生的独特自旋织构之间的直接相互作用。使用第一性原理模拟，我们证明了这些概念，通过计算直流自旋光电流在一个原型Rashba铁电体，α-GeTe。光致SC比电荷光电流大两个数量级。更重要的是，我们可以方便地切换SC的方向通过施加电场通过反转的自旋织构。这些预测为利用非易失性电场产生和控制光驱动超临界流体提供了希望。
2021-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Spin current leakage and Onsager reciprocity in interfacial spin-charge interconversion
针对磁性双层膜中自旋-电荷转换效率的矛盾实验结果，提出同时包含界面Rashba-Edelstein效应和体自旋霍尔效应的唯象理论，发现自旋电流泄漏导致转换过程非对称，并指出自旋泵浦比自旋轨道力矩更可靠提取界面Rashba参数。
2024-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge-Spin Conversion in Two-Subband Quantum Wells with Conventional and Unconventional Rashba Spin-Orbit Coupling
本文在含常规与非常规Rashba自旋轨道耦合的双子带量子阱中，利用Born近似和顶点修正研究无序散射下的电荷-自旋转换效率，揭示费米能级位置和子带间Rashba符号的关键作用，并与单带二维电子气模型进行比较。
2023-07-29 cond-mat.mes-hall
Externally controlled and switchable 2D electron gas at the Rashba interface between ferroelectrics and heavy $d$ metals
在非中心对称材料和界面中，强的自旋-轨道耦合导致了一些显著的物理现象，如非平凡的自旋织构，它可能表现为Rashba、Dresselhaus和其他复杂的组态。这为非易失性自旋电子器件的研究提供了一个有希望的基础。本文从第一性原理出发，模拟了生长在铁电体PbTiO $_3$（001）上的双金属铂钯层中的二维电子气。后者原则上允许通过极化反转来切换和控制自旋-电荷转换。我们展示了如何能带结构和Rashba分裂不同的Pt和Pd的覆盖层，以及这些电子功能的变化与增加的覆盖层厚度和极化反转后。此外，对于这两种覆盖层，我们模拟了它们的电流-电压（$I-V$）特性，其电阻在极化反转时在20%和几百%之间变化。研究结果可直接用于Rashba-Edelstein效应的建模。
2021-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface controlled Berry phase and anisotropic spin-charge conversion in altermagnet-topological insulator bilayers
Indian Institute of Technology Roorkee（印度理工学院鲁尔基分校）
通过界面自旋翻转隧道效应调控 d 波交替磁体-拓扑绝缘体双层，实现各向异性自旋-电荷转换及拓扑相变。
2025-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-charge conversion and current vortex in spin-orbit coupled systems
利用响应理论，计算了具有Rashba自旋轨道耦合的系统中，在类点接触处由自旋泵浦产生的电荷电流涡旋。我们讨论了有限温度和零温度极限下电流密度的空间分布。主要的观察结果是，Rashba自旋进动导致的电荷电流振荡的函数的距离从自旋泵源，这是证实了数值模拟。在我们的计算中，我们考虑一个Rashba模型的正方形晶格，我们首先审查的基本性质有关的电荷和自旋输运。特别地，我们将紧束缚哈密顿量的电荷流和自旋流算符分别定义为与U（1）和SU（2）规范势线性耦合的电流。通过类比连续介质模型，自旋轨道耦合哈密顿量的晶格上，然后引入作为发电机的自旋电流。
2021-06-30 cond-mat.mes-hall
Magnetic anisotropy by Rashba spin-orbit coupling in antiferromagnetic thin films
研究了具有反转对称破缺的反铁磁体的磁各向异性。对两种不同的原子力显微镜模型，计算了由Rashba自旋-轨道相互作用和s-d型交换相互作用引起的磁各向异性能（MAE）。全局ISB模型，代表了表面，界面，或门控电场的效果，结果在易平面磁各向异性。相反，对于局部ISB模型，即，对于非中心对称的AFM，出现垂直磁各向异性（PMA）。这两个结果不同于铁磁的情况下，其中的结果为PMA取决于能带结构和维数。这些MAE贡献在确定反铁磁纳米结构中Neel序参量的方向中起着关键作用，并反映了电场控制Neel矢量的可能性。
2018-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance generated from charge-spin conversion by anomalous Hall effect in metallic ferromagnetic/nonmagnetic bilayers
提出了金属铁磁/非磁双层膜中由异常霍尔效应引起的电荷-自旋转换产生的磁电阻效应的理论公式。通过求解自旋扩散方程，得到了非磁性和铁磁性的纵向和横向磁率的解析表达式。由铁磁体中的反常霍尔效应引起的电荷-自旋转换所产生的磁阻与铁磁体中自旋极化的平方成正比，并且具有固定的符号。我们还发现额外的磁阻在非磁性和铁磁性所产生的自旋霍尔和反常霍尔效应的混合。这种混合电阻的符号取决于非磁体中的自旋霍尔角和铁磁体的自旋极化。
2016-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Majorana fermions at odd junctions in a wire network of ferromagnetic impurities
本文研究了具有强Rashba自旋-轨道相互作用的$s$波超导体表面铁磁杂质的线网络。在拓扑相内，零能量马约拉纳费米子出现在导线端点以及奇数个导线段之间的连接处，而偶数个导线段之间的连接处不存在低能量状态，为马约拉纳费米子提供了强有力的实验可访问签名。我们还研究了准粒子能隙随Rashba自旋轨道耦合和磁性杂质强度的变化。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-Orbit Torque and Magnetization Switching in 2D Ferromagnetic Devices
National Central University（中央大学）；McGill University（麦吉尔大学）
通过第一性原理计算研究范德华异质双层Cr3Te4/PtTe2中的非平衡自旋转矩，发现局域自旋感应产生类场转矩主导面内磁各向异性体系的翻转电流，并强调优化NM层自旋霍尔效应和FM层Rashba效应分别对垂直和面内磁各向异性翻转的重要性。
2026-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Spin-dependent thermoelectric properties of a Kondo-correlated quantum dot with Rashba spin-orbit coupling
在近藤机制下，研究了单能级量子点与铁磁导线耦合时的热电输运现象。量子点用Anderson模型描述，并考虑了Rashba型自旋轨道相互作用。有限U平均场从属玻色子技术被用来描述输运特性，如热导，热功率，热电效率（品质因数）。量子干涉效应的热电参数的作用进行了分析。
2014-12-09 cond-mat.mes-hall
Rashba Spin-Orbit Anisotropy and the Electric Field Control of Magnetism
利用电场而不是电流来控制超薄铁磁层的磁性，如果足够大，将导致许多技术上重要的应用。到目前为止，虽然通常假设磁各向异性的变化，导致这种控制，从磁性层的表面电荷掺杂引起的，一些关键的实验不能理解在这样的情况下。大量研究的事实是，对于非磁性金属或半导体，大的表面电场引起Rashba自旋轨道耦合，这导致传导电子的自旋分裂。对于磁体，这种分裂被交换场修改，从而通过Dzyaloshinskiii-Moriya机制产生大的磁各向异性能量。这种不同的，但传统的，路径的电致各向异性能量可以解释电场，厚度和材料的依赖性在许多实验中报告。
2013-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
