垂直磁场下具有 Rashba 自旋轨道耦合的二维电子气的光致电子与自旋性质
介观与纳米尺度物理
2020-10-23 v2
摘要
我们从理论上研究了在垂直磁场下、具有 Rashba 自旋轨道耦合的二维电子气中由时间周期驱动场诱导的光致现象。利用微扰理论，我们给出了由太赫兹辐射产生的 Floquet-Landau 能谱的解析结果。通过采用所得的光调制态，我们计算了初始制备相干态的自旋极化函数的动力学演化。我们发现磁场、Rashba 自旋轨道相互作用与太赫兹辐射的相互作用可导致自旋极化的反转。由于光调制量子态的干涉，该动力学还在自相关函数中诱导出分数次复兴与非平凡拍频图样。我们还利用 Kubo 形式在线性响应 regime 下计算了横向光辅助电导率，并分析了辐射场与 Rashba 自旋轨道相互作用的影响。在静态极限下，我们发现结果可退化为文献中详尽描述的非相对论与准相对论（拓扑绝缘体表面）二维电子气电导率的著名表达式。我们讨论了对我们理论预测的可能实验探测及其对高磁场下自旋轨道物理学的意义。
引用
@article{arxiv.2005.05450,
title = {Photoinduced electronic and spin properties of two-dimensional electron gases with Rashba spin-orbit coupling under perpendicular magnetic fields},
author = {Daniel Hernangómez-Pérez and Juan Daniel Torres and Alexander López},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.05450},
year = {2020}
}
备注
14 pages + 8 figures; typos corrected and Sec. IV rewritten, corresponds to the published version