SrTiO$_3$ 二维电子气的准粒子动力学与自旋 - 轨道纹理
强关联电子
2014-09-09 v2 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
SrTiO 中的二维电子气（2DEGs）已成为在复杂过渡金属氧化物中设计涌现行为的模型系统。然而，理解实现这一点的集体相互作用迄今为止仍难以捉摸。在此，我们证明了角分辨光电子能谱可以直接成像这种复杂氧化物 2DEG 的 电子子带梯度的准粒子动力学。结合真实的紧束缚超胞计算，我们揭示了量子限制和反演对称性破缺如何共同调节该系统中电荷、自旋、轨道和晶格自由度之间微妙的相互作用。我们揭示了它们如何导致显著的轨道有序，介导具有复杂子带依赖自旋 - 轨道纹理的轨道增强型 Rashba 分裂，并显著改变电子 - 声子耦合的特性，从而协同塑造 2DEG 的低能电子结构。我们的结果允许对基于不同类别 SrTiO 的 2DEGs 的光谱和输运测量进行统一理解，并为其功能特性提供了新的微观见解。
引用
@article{arxiv.1403.0520,
title = {Quasiparticle dynamics and spin-orbital texture of the SrTiO3 two-dimensional electron gas},
author = {P. D. C. King and S. McKeown Walker and A. Tamai and A. de la Torre and T. Eknapakul and P. Buaphet and S. -K. Mo and W. Meevasana and M. S. Bahramy and F. Baumberger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.0520},
year = {2014}
}
备注
10 pages including supplementary information, 4+4 figures