单层 Pb 中的动量空间自旋反涡旋与自旋输运
介观与纳米尺度物理
2022-05-04 v2
摘要
电子的非平凡动量空间自旋织构可由自旋轨道耦合诱导，并支撑各种自旋输运现象，如电流诱导的自旋极化和自旋 Hall 效应。在本工作中，我们发现在 SiC 上的二维单层 Pb 中，非平凡的自旋织构即自旋反涡旋可以出现在 线上的某些动量处。与 Rashba 模型中由能带简并导致的自旋涡旋不同，这种自旋反涡旋的存在由 Poincare-Hopf 定理保证，因而是拓扑稳定的。伴随这种自旋反涡旋，Fermi 面的 Lifshitz 转变发生在 线上的某些动量处，这两种现象均源于 能带与 能带之间的反交叉。当 Fermi 能级在自旋反涡旋附近调节时，发现电流诱导的自旋极化和自旋 Hall 电导率的响应系数均发生快速变化。我们的工作表明，单层 Pb 是自旋电子学应用的一个潜在且极具吸引力的平台。
引用
@article{arxiv.2110.08968,
title = {Momentum-Space Spin Antivortex and Spin Transport in Monolayer Pb},
author = {Kaijie Yang and Yuanxi Wang and Chao-Xing Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.08968},
year = {2022}
}