垂直磁场中二维电子气的守恒自旋霍尔电导

利用守恒自旋流的微观理论[Phys. Rev. Lett. \textbf{96}, 076604 (2006)]，我们研究了具有垂直磁场的二维电子气系统中的自旋霍尔效应。作为对电场响应的自旋霍尔电导$\sigma_{\mu\nu}^{s}$由两部分组成，即常规部分$\sigma_{\mu\nu}^{s0}$和自旋力矩偶极修正$\sigma_{\mu\nu}^{s\tau}$。结果表明，自旋轨道耦合通过在特定磁场值下引入不同朗道能级间的额外简并性，与塞曼劈裂相互竞争。如果这些简并性发生在费米能级处，则会在自旋霍尔电导的$\sigma_{\mu\nu}^{s0}$和$\sigma_{\mu\nu }^{s\tau}$中引起共振。值得注意的是，在磁场变化的宽范围内，这两个分量具有相同的符号，从而导致总自旋霍尔电流的整体增强。特别是在共振附近，$\sigma_{\mu\nu}^{s\tau}$的量级远大于$\sigma_{\mu\nu}^{s0}$。