扭转石墨烯/SnTe异质结中巨大的非对称邻近诱导自旋轨道耦合
介观与纳米尺度物理
2024-07-01 v2
摘要
我们分析了由石墨烯和面内铁电SnTe构成的三度扭转双层异质结中的自旋轨道耦合效应，旨在通过邻近效应将自旋轨道耦合从SnTe转移到石墨烯。我们的结果表明，由于扭转单层之间不相容的互对称性以及强杂化导致的点对称破缺，对石墨烯在狄拉克点附近的自旋分裂产生了巨大影响，其自旋分裂值大于20 meV。石墨烯在狄拉克点附近的能带结构和自旋期望值可以用一个无对称性模型来描述，这触发了与三重对称石墨烯/过渡金属二硫族化物异质结不同类型的相互作用。我们表明，狄拉克锥右行波与SnTe能带的强杂化在动量空间中产生了巨大的非对称自旋分裂。此外，我们发现石墨烯中铁电性诱导的Rashba自旋轨道耦合是整个Rashba场的主要贡献，其有效的面内电场几乎与SnTe单层的（面内）铁电方向一致。我们还预测了面内自旋弛豫率的各向异性。我们的结果表明，IV族单硫族化物MX（M=Sn, Ge; X=S, Se, Te）是在石墨烯中诱导强自旋轨道耦合的过渡金属二硫族化物的可行替代品。
引用
@article{arxiv.2402.09045,
title = {Giant asymmetric proximity-induced spin-orbit coupling in twisted graphene/SnTe heterostructure},
author = {Marko Milivojević and Martin Gmitra and Marcin Kurpas and Ivan Štich and Jaroslav Fabian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.09045},
year = {2024}
}
备注
9 pages, 6 figures