基于密度泛函理论的 Rashba-Edelstein 效应类似物
材料科学
2023-05-03 v3 计算物理
摘要
自旋电子学中结构-性能关系的研究对于设计可在器件中扮演特定角色的材料至关重要。例如,低对称性材料允许非常规的电荷-自旋转换构型,可用于产生高效的自旋轨道转矩。在此,我们探索晶体对称性与 Rashba-Edelstein 效应(REE)几何之间的关系,该效应在施加电流时引起自旋积累。基于对 230 个晶体学空间群的对称性分析,我们确定了可承载常规或共线 REE 的材料类别。尽管横向自旋积累通常被认为与所谓的“Rashba 材料”相关,但我们表明特定自旋织构的存在并不容易转化为 REE 的构型。更具体地说,块体晶体可同时承载不同类型的自旋轨道场,这取决于晶体学点群和特定 矢量的对称性,这些场在布里渊区上平均后决定了诱导自旋积累的方向和大小。为探索晶体对称性、自旋织构与 REE 大小之间的联系,我们对具有不同对称性的代表性材料进行了第一性原理计算。我们相信我们的结果将有助于进一步的计算与实验研究,以及自旋电子器件的设计。
引用
@article{arxiv.2211.13693,
title = {Analogs of Rashba-Edelstein effect from density functional theory},
author = {Karma Tenzin and Arunesh Roy and Homayoun Jafari and Bruno Banas and Frank T. Cerasoli and Mihir Date and Anooja Jayaraj and Marco Buongiorno Nardelli and Jagoda Sławińska},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.13693},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 5 figures