具有常规与非常规 Rashba 自旋轨道耦合的双子带量子阱中的电荷-自旋转换

自旋极化与电荷电流之间的互易转换（CSC）是自旋电子学研究中理论与实验密切关注的焦点。其物理起源源于由结构反演对称性破缺引起的 Rashba 自旋轨道耦合（SOC）。稳态互转换效率是电场畸变费米面的非平凡自旋织构的结果。对其充分理解与评估需要考虑在自旋轨道诱导能带分裂存在下的无序诱导弛豫效应。本文在存在无序杂质散射的双子带量子阱中，分析了具有常规与非常规 Rashba SOC 时轨道自由度的附加效应。后者在格林函数自能的玻恩近似层级处理，并在电荷电流与自旋极化的线性响应函数中包含顶点修正。通过显式考虑哈密顿量的对称性，相关函数的矩阵结构被证明可分解为对称相关物理观测量独立的块。我们发现顶点修正的纳入对于正确估计 CSC 效率十分重要，且该效率也依赖于费米能级的位置。我们还发现两个子带中 Rashba SOC 的相对符号在决定 CSC 行为中起关键作用。最后，我们指出了双子带模型与标准单带二维电子气的比较。