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自旋轨道耦合邻近石墨烯中的朗道能级:体态

介观与纳米尺度物理 2020-10-28 v1 计算物理

摘要

我们研究了被大自旋轨道耦合材料(如过渡金属硫族化物或拓扑绝缘体)邻近作用的石墨烯中朗道能级对磁场的依赖关系。除Rashba耦合外,还纳入两类本征自旋轨道相互作用——均匀(Kane-Mele型)与交错(谷Zeeman型)——以厘清它们与磁轨道效应的相互制约。采用连续模型方法,我们推导了低能朗道能级的解析表达式,可用于从扫描探针谱实验中提取局域轨道与自旋轨道耦合参数。我们比较不同参数区间,以识别谱中本征自旋轨道耦合相对与绝对大小的指纹。WSe2_2邻近作用石墨烯的反转能带结构导致朗道态在体隙处跨过交叉场发生交叉,从而为Rashba自旋轨道耦合的大小提供见解。朗道能级谱学可通过分析朗道扇图里能量与交叉次数的对称性,协助分辨本征自旋轨道耦合的类型与符号。最后,我们的结果表明,邻近作用石墨烯中Dirac电子对磁场的强响应可与极大的自旋转磁矩相关联。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.13651,
  title  = {Landau levels in spin-orbit coupling proximitized graphene: bulk states},
  author = {Tobias Frank and Jaroslav Fabian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.13651},
  year   = {2020}
}

备注

9 pages, 7 figures