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Tl$_2$O/PtS$_2$ 异质结构的 Rashba 效应与拉曼光谱

介观与纳米尺度物理 2021-02-23 v1

摘要

通过 Rashba 自旋轨道效应实现电荷到自旋转换的可能性,为纳米级自旋电子学的发展提供了令人振奋的机遇。在此,我们利用第一性原理计算研究了 Tl2_2O/PtS2_2 异质结构的电子与自旋电子学性质,并通过其正的声子频率确认了动力学稳定性。每原胞 -0.38 eV 的意外高结合能表明 Tl2_2O 与 PtS2_2 之间存在强烈的层间相互作用。有趣的是,我们发现了源于 PtS2_2 引起的界面自旋轨道效应的 Tl2_2O 价带中的 Rashba 自旋分裂(具有较大的 αR\alpha_R 值)。我们利用电子局域函数和原子轨道投影研究了范德瓦耳斯结合在轨道重排中的作用,详细解释了费米能级附近的电子色散。此外,我们解释了 Tl2_2O/PtS2_2 异质结构在动量空间中能带结构排列独特但在实空间中分离的现象。由于二维 Tl2_2O 仍有待实验确认,我们首次计算了原始 Tl2_2O 及 Tl2_2O/PtS2_2 异质结构的拉曼光谱,并讨论了对应于原子振动模式的峰位置。这些发现为通过二维异质结构探索用于潜在自旋电子学应用的自旋物理提供了一条有前景的途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.12408,
  title  = {Rashba Effect and Raman Spectra of Tl$_2$O/PtS$_2$ Heterostructure},
  author = {Shahid Sattar and J. Andreas Larsson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.12408},
  year   = {2021}
}