从微观方法研究石墨烯中的电子自旋弛豫：电子-电子相互作用的作用
材料科学
2010-08-06 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
从完全微观动力学自旋Bloch方程方法研究基底上石墨烯中的电子自旋弛豫。所有相关散射过程——电子-杂质散射、电子-声子散射、电子-光学声子散射、电子-远程界面声子散射以及电子-电子库仑散射——均被显式纳入。我们的研究聚焦于清洁本征石墨烯，其中吸附原子引起的自旋轨道耦合可忽略。我们讨论了电子-电子库仑相互作用在各种条件下对自旋弛豫的影响。结果表明电子-电子库仑散射在高温下对自旋弛豫起重要作用。我们还发现即使在室温下高自旋极化下自旋弛豫时间显著增加，这是由于库仑Hartree-Fock贡献诱导的有效纵向磁场。我们还发现自旋弛豫时间随面内电场增加，这是由于热电子效应，这与半导体中的非单调行为不同。此外，我们表明石墨烯中的电子-电子库仑散射不足以建立文献中的稳态热电子分布，并基于我们的计算提出了一个替代的近似分布。
引用
@article{arxiv.1004.0638,
title = {Electron spin relaxation in graphene from a microscopic approach: Role of electron-electron interaction},
author = {Y. Zhou and M. W. Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.0638},
year = {2010}
}
备注
8 pages, 5 figures, to be published in Phys. Rev. B