实空间与倒空间中 Rashba 分裂表面态的自旋-轨道织构涨落
材料科学
2023-01-09 v1
摘要
低维系统中的自旋轨道相互作用（SOI），即 Rashba 体系与拓扑材料的边缘态，在近十年被广泛研究，作为实现各种迷人自旋电子学现象（如自旋流源与自旋介导的能量转换）的有前途的来源。在此，我们通过自旋分辨角分辨光电子能谱以及基于密度泛函理论（DFT）计算的数值模拟，展示了 Bi/InAs(110)-(2×1) 表面 Rashba 体系中自旋-轨道织构的奇异性涨落。该表面态表现出成对的抛物线色散，其自旋简并被 Rashba 效应解除。尽管基于 Rashba 模型其自旋极化应固定于特定方向，但观测到的自旋极化随波数变化很大甚至反转其符号。DFT 计算还揭示，表面上两条不等价 Bi 链的自旋方向在相应波矢区域的实空间中从近平行（倾斜平行）变为反平行。这些结果指出了 Rashba 与 Dirac 体系中自旋本质的过度简化，并为光电子的自旋操控提供了比预期更多的自由度。
引用
@article{arxiv.2112.13496,
title = {Fluctuated spin-orbital texture of Rashba-split surface states in real and reciprocal space},
author = {Takuto Nakamura and Yoshiyuki Ohtsubo and Ayumi Harasawa and Koichiro Yaji and Shik Shin and Fumio Komori and Shin-ichi Kimura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.13496},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 7 figures