计算能谱以分析磁振荡的高效方法

具有自旋轨道相互作用的二维系统中的磁振荡通常以快速 Shubnikov-de Haas (SdH) 振荡和较慢的自旋轨道相关拍频为特征。在同时具有自旋轨道相互作用与 Zeeman 耦合的系统中刻画完整 SdH 振荡行为，需要对许多磁场值的大矩阵进行耗时的对角化。通过使用 Poisson 求和公式，我们可以将态密度显式分离为快振荡与慢振荡，它们决定了磁振荡相应的快与慢部分。我们引入一种对哈密顿量进行部分对角化的高效方案，其中仅需费米能量附近的态即可获得 SdH 振荡，从而减少了所需计算时间。这允许一种利用快与慢振荡固有分离来数值拟合 SdH 数据的高效方法。我们比较了仅具有 Rashba 自旋轨道相互作用(SOI)以及同时具有 Rashba 与 Dresselhaus SOI 且有无面内磁场的系统。能谱按对称性表征，这些对称性在磁振荡中有直接且可见的后果。为凸显我们方法的益处，我们将其用于通过拟合实际输运数据来提取自旋轨道参数。