基于等离子体的单层过渡金属硫化物 Rashba 自旋轨道耦合检测
介观与纳米尺度物理
2025-10-14 v2
摘要
Rashba 自旋轨道耦合(RSOC)引起强烈的动量相关自旋分裂，在自旋电子器件和拓扑光子学等领域发挥着关键作用。本文在理论上研究单层过渡金属硫化物(ML-TMDs)中承载 RSOC 的集体激发模式，构构一种基于等离子体的精确量化 RSOC 强度的方法。我们基于标准随机相位近似(RPA)框架，计算了 n 型 ML-TMD 的电子能量损失函数(EELF)和等离子体色散关系。在该系统中，EELF 和等离子体色散中均观察到光学模式和声学等离子体模式。此外，等离子体特性和光谱性质可由电子密度调节，并取决于 RSOC。关键的是，我们识别出两种等离子体模式之间的最小能量隧道，可作为 RSOC 强度的直接光谱特征。这些结果表明，等离子体作为一种非侵入性、精确且可广泛调节的技术，适用于确定 TMD van der Waals 异质结构和器件中的 RSOC。
引用
@article{arxiv.2507.00567,
title = {Plasmonic detection of Rashba spin-orbit coupling in monolayer transition-metal dichalcogenides},
author = {Y. Li and Z. H. Tao and Y. M. Xiao and W. Xu and Q. N. Li and F. M. Peeters and D. Neilson and M. V. Milosevic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.00567},
year = {2025}
}