通过动能驱动的反演对称性破缺实现最大类 Rashba 自旋劈裂
强关联电子
2017-10-19 v1 材料科学
摘要
在固体中工程化并增强反演对称性破缺是凝聚态物理学和材料科学中的一个重要目标，这是通向新物理和新应用（从用于存储器件的改进型铁电体到承载量子计算用 Majorana 零模的材料）的途径。在此，我们发现了一种新机制，能够在表面和界面处实现比通常情况大得多的反演对称性破缺能标。关键要素是表面跳跃能量的显著不对称性，即动能驱动的反演对称性破缺，其能标被钉扎在带宽的显著比例处。我们通过自旋分辨和角分辨光电子能谱表明，这如何使基于 3d 和 4d 的过渡金属氧化物的表面态令人惊讶地发展出已知最大的类 Rashba 自旋劈裂中的一部分。我们的发现为在氧化物中产生充分利用裸原子自旋轨道耦合全部潜力的自旋纹理态开辟了新可能，为氧化物自旋电子学带来了令人兴奋的前景。更一般地，实现这一点的核心结构构建块在众多材料中是常见的，这为在大量化合物的精心选择的表面上增强反演对称性破缺提供了前景，并暗示了在定制异质结构中界面控制反演对称性破缺的途径。
引用
@article{arxiv.1708.03887,
title = {Maximal Rashba-like spin splitting via kinetic energy-driven inversion symmetry breaking},
author = {Veronika Sunko and H. Rosner and P. Kushwaha and S. Khim and F. Mazzola and L. Bawden and O. J. Clark and J. M. Riley and D. Kasinathan and M. W. Haverkort and T. K. Kim and M. Hoesch and J. Fujii and I. Vobornik and A. P. Mackenzie and P. D. C. King},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.03887},
year = {2017}
}