二维自旋轨道耦合电子体系中的交换磁场对等离子体的操控：高阶相对论 k·p 研究
其他凝聚态物理
2026-03-03 v1 量子物理
摘要
发展一种更高阶的相对论 k·p 模型，以描述二维（2D）电子体系中等离子体激发的特性，其中包含自旋轨道耦合（SOC）和磁化交换相互作用。该模型完全源于 ab initio 能带结构，允许非 Rashba 自旋动量锁定，并实现了交换场与电子真实自旋的直接耦合。以六角形 C3v 对称性的 BiTeI 三层板和具有立方 C4v 对称性的 TbRh2Si2 表面态（Si 终端）为原型，结果表明交换场在能带结构和等离子体色散方面引起强烈、取决于对称性的修改。在 BiTeI 中，它打破六向对称性，导致各向异性、非回归等离子体模式；在 TbRh2Si2 中，它抑制了特征性三向自旋绕转，并改变了等离子体阻尼。结果揭示了 SOC 与交换磁性之间的相互作用，使得在超越 Rashba 范式的 2D 自旋轨道系统中，磁场可控等离子体集体电荷激发成为可能。
引用
@article{arxiv.2603.00665,
title = {Plasmon manipulation by exchange magnetic field in two-dimensional spin-orbit coupled electronic systems: A higher-order relativistic k.p study},
author = {I. A. Nechaev and V. M. Silkin and E. E. Krasovskii},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.00665},
year = {2026}
}
备注
18 pages, 18 figures