强自旋轨道耦合材料中 Dirac 点处轨道织构翻转的最小要素
材料科学
2016-08-05 v1 强关联电子
摘要
最近对强自旋轨道耦合材料的角分辨光电子能谱测量表明，无论它们是拓扑绝缘体还是“平凡”的 Rashba 材料，在其各自的 Dirac 点处均出现了面内轨道织构翻转。这一特征也在少数材料（、 和 ）中通过 DFT 计算得到证实。在此，我们提出了一种最小的轨道衍生紧束缚模型，用于计算二维晶格中的电子波函数。我们表明，波函数的轨道分量除了展示自旋极化带中常见的自旋翻转外，还展示了轨道织构翻转。这种轨道织构翻转由三个主要性质的存在决定：局部或全局反演对称性破缺、强自旋轨道耦合以及非局域物理（电子位于晶格上）。利用我们的模型，我们证明了轨道织构翻转是普遍存在的，并有望在许多实际系统中出现。能带的轨道杂化是理解这些材料独特波函数性质的关键方面，而这个最小模型有助于建立驱动这些杂化的量子微扰。
引用
@article{arxiv.1608.01387,
title = {Minimal Ingredients for Orbital Texture Switches at Dirac Points in Strong Spin-Orbit Coupled Materials},
author = {J. A. Waugh and T. Nummy and S. Parham and Qihang Liu and Xiuwen Zhang and Alex Zunger and D. S. Dessau},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.01387},
year = {2016}
}