双量子阱结构中由热流和局域反演对称性破缺诱导的反平行自旋极化与自旋流
介观与纳米尺度物理
2023-12-14 v1
摘要
利用驱动力产生非平衡自旋极化，首先是在具有反演对称性破缺的系统中通过电流实现的，并扩展到由热流诱导以及在具有局域反演对称性破缺的反演对称系统中出现的自旋极化。本文从理论上探讨了在对称双量子阱结构中由热流和局域反演对称性破缺产生的自旋极化。这种热致自旋极化以反平行构型出现，两个阱的热致自旋极化方向相反。在零电荷电流条件下，使用弛豫时间近似的玻尔兹曼方程进行的计算表明，当电子密度固定时，局域热致自旋极化在有限的Rashba自旋-轨道相互作用下表现出最大值。这是因为双量子阱结构中的局域热致自旋极化在化学势接近第一激发子带底部时得到增强。这种增强也发生在具有全局反演对称性破缺的单个量子阱中。另一个发现是，局域热致自旋极化的最大值出现在非零的阱间耦合处。本文还计算了由局域热致自旋极化扩散到相邻电极中产生的自旋流。
引用
@article{arxiv.2312.07944,
title = {Antiparallel spin polarization and spin current induced by thermal current and locally-broken inversion symmetry in a double-quantum-well structure},
author = {Yuta Suzuki and Yuma Kitagawa and Shin-ichiro Tezuka and Hiroshi Akera},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.07944},
year = {2023}
}
备注
22 pages, 5 figures, submitted to Physica Status Solidi (RRL)