自旋轨道相互作用系数的直接测定与持久自旋螺旋对称性的实现

自旋轨道相互作用在凝聚态的多个领域起着至关重要的作用，包括 Majorana 费米子、拓扑绝缘体、量子信息和自旋电子学的研究。在 III-V 族闪锌矿半导体异质结构中，Rashba 和 Dresselhaus 两种类型的自旋轨道相互作用作为具有不同方向的有效磁场作用于电子自旋。它们分别由系数$\alpha$和$\beta$表征。当$\alpha$等于$\beta$时，实现了所谓的持久自旋螺旋对称性。在此条件下，即使存在自旋轨道相互作用，也能实现关于自旋转动的不变性，这意味着空间周期性自旋模式的自旋寿命显著增强。现有的评估$\alpha$/$\beta$的方法需要拟合分析，这往往包含参数的不确定性。在此，我们通过实验展示了一种简单且无需拟合参数的技术，用于确定$\alpha$/$\beta$并推导$\alpha$和$\beta$的绝对值。该方法基于检测由两种自旋轨道相互作用引起的有效磁场方向和强度。此外，我们通过栅极调谐观察到了持久自旋螺旋对称性。