HgTe 量子阱中自旋极化效应

发现 HgTe 量子阱 Γ₈ 导带中倾斜磁场下自旋能级简并对应的磁阻特征，在垂直于层和平行于层的磁场分量构成的 (B⊥, B||) 平面中沿直线轨迹排列，表明自旋极化对磁场呈线性依赖。其中一组显著的轨迹线从 B|| 轴上的单一点下降，该点被证明给出了电子系统完全自旋极化所需的磁场，这与沿 (B⊥, B||) 平面中圆周轨迹振荡的傅里叶变换获得的自旋子带间电子重分布数据一致，也与纯 B|| 磁场下磁电阻中将复杂的弱场依赖与单调依赖区分开来的点一致。简并的全貌虽由各向同性 g 因子很好地描述，但其数值仅为纯垂直场下振荡所得值的一半。差异归因于简并中和交换增强自旋能隙中自旋极化现象的不同表现。在 B⊥ 的量子霍尔范围内，自旋极化表现为磁能级的反交叉，且这些反交叉被发现强烈地随 B⊥ 非单调变化。