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映射 Rashba 和 Dresselhaus 自旋轨道相互作用于反缺陷结构的钙钛矿氧化物异质结构中

材料科学 2025-02-12 v2

摘要

反缺陷结构结合自旋轨道相互作用会导致 Rashba 或 Dresselhaus 效应,或两者的组合,对于基于反亚磁性自旋电子器件的技术具有前景。由于理解自旋轨道相互作用的具体性质对于基于此 developing 技术至关重要,因此,将反缺陷结构的性质与相应的 Rashba 或 Dresselhaus 类型相互作用进行映射成为关键。我们利用密度泛函理论模拟一种保持反缺陷对称性的钙钛矿氧化物异质结构 LaAlO3_3|SrIrO3_3|SrTiO3_3,以演示反缺陷结构性质与相应 Rashba 或 Dresselhaus 类型相互作用之间的关系。随着异质结构中链束长度和链束角度的逐渐失真,我们发现结构反缺陷如何逐渐进入系统,导致系统中出现 Rashba 效应。进一步地,引入倾斜的 IrO6_6 八面体会导致体反缺陷,从而在系统中引入 Rashba-Dresselhaus 相互作用的组合。我们将我们计算得到的自旋纹理与理论建模得到的自旋纹理进行比较,以帮助确定相互作用的确切性质。除了演示反缺陷结构性质与 Rashba 和 Dresselhaus 相互作用之间的关系外,我们的工作可能作为识别不同 Rashba 类自旋轨道相互作用类型的指南。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.13391,
  title  = {Mapping Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions to inversion asymmetry in perovskite oxide heterostructures},
  author = {Nirmal Ganguli and Avishek Singh and Vivek Kumar and Jayita Chakraborty},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.13391},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 10 figures