Ni与Co衬底上石墨烯中邻近诱导的交换与自旋轨道效应

通过Slater-Koster方法中的解析紧束缚方法，研究了AC堆叠构型下Ni(111)与Co(0001)衬底上近乎共度晶格结构的石墨烯层的邻近诱导效应。在考虑Ni(Co)原子的磁性$3d$轨道与石墨烯的$p_z$轨道杂化，以及Ni(Co)原子的原子自旋轨道耦合与磁化的基础上，构建了一个最小哈密顿量。推导出了描述Dirac点附近受扰$\pi$带的石墨烯/Ni(Co)低能有效哈密顿量，使我们能进一步洞察邻近诱导至石墨烯层的有效耦合的物理本质。结果表明，一种磁自旋轨道型效应可能通过两种同时存在的竞争机制出现，即邻近诱导交换与Rashba自旋轨道相互作用。这些效应导致转移到石墨烯层的巨交换劈裂与强Rashba自旋轨道耦合，与近期密度泛函理论计算与实验观测一致。我们进一步分析了近期自旋分辨光电子能谱测量所观测到的少数自旋带中完整Dirac锥出现的物理条件。