非中心对称晶体中自旋极化消失的能带分裂
材料科学
2020-01-08 v1
摘要
Dresselhaus与Rashba效应是固态物理中的著名现象，其中自旋轨道耦合（SOC）将非磁性非中心对称晶体的自旋向上与自旋向下能带分裂。在此，我们发现一种新现象，称为自旋极化消失的能带分裂（BSVSP）：在非磁性非中心对称体系中，SOC如常分裂能带；但令人惊讶的是，两条分裂能带在布里渊区某些高对称线上均不显示净自旋极化。为解释此现象，我们提出将点群重新分类为伪极性与非伪极性群。通过第一性原理模拟，我们证明BSVSP可发生于同形（如块体GaAs）与非同形系统（如二维铁电SnTe）。此外，我们提出一种倒空间中的新型线性磁电耦合，可用于通过外电场调控自旋极化。因此，BSVSP效应及其调控可为新型自旋电子器件开辟新途径。
引用
@article{arxiv.1909.10365,
title = {Band splitting with vanishing spin polarizations in noncentrosymmetric crystals},
author = {Kai Liu and Wei Luo and Junyi Ji and Paolo Barone and Silvia Picozzi and Hongjun Xiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.10365},
year = {2020}
}