手性诱导自旋选择性作为一种自发交织序
量子物理
2021-01-01 v2 强关联电子
原子与分子团簇
摘要
手性诱导自旋选择性（CISS）描述了手性分子的高效自旋过滤。该现象自近二十年前发现以来，已带来对量子自旋的纳米尺度操控，并在自旋电子学与量子计算方面具有广阔应用前景。然而，其潜在机制仍神秘莫测，因为所需的自旋轨道相互作用（SOI）强度出乎意料地大。在此我们报告一种 CISS 的多轨道理论，其中有效 SOI 由多体关联引起的电子-空穴配对自发形成所产生。该机制产生数十毫电子伏特量级强 SOI，可支持 CISS 中室温下观察到的大自旋极化。我们理论的一个核心要素是价带与导带的 Wannier 函数分别对应于绕分子伸长方向空间旋转对称的一维与二维表示。发现诱导 SOI 强度随带隙增大而减小。我们的理论可为寻找其他具有 CISS 效应的分子提供重要指导。
引用
@article{arxiv.2005.03656,
title = {Chiral Induced Spin Selectivity as a Spontaneous Intertwined Order},
author = {Xiaopeng Li and Jue Nan and Xiangcheng Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.03656},
year = {2021}
}
备注
12 pages, 5 figures