缺乏体反演和结构反演对称性的量子霍尔系统中的共振自旋霍尔电导

继先前关于共振自旋霍尔效应的工作[Shen, Ma, Xie and Zhang, Phys. Rev. Lett. 92, 256603 (2004)]之后，我们给出了在强垂直磁场下二维量子阱中自旋霍尔电导的详细计算。由缺乏体反演对称性的量子阱中的自旋轨道相互作用产生的Rashba耦合，在特定磁场下引入了塞曼分裂朗道能级的简并。如果这种简并发生在费米能量处，将在低于塞曼能量量级的特征温度下，在自旋霍尔电导中诱发共振。在极低温度下，自旋霍尔电流是高度非欧姆的。由于缺乏结构反演对称性而产生的Dresselhaus耦合会部分或完全抑制自旋霍尔共振。使用微扰方法推导了在同时存在Rashba和Dresselhaus耦合时共振自旋霍尔电导的条件。在存在无序的情况下，我们认为当费米能级附近的两个塞曼分裂扩展态因Rashba耦合而变得简并时，就会发生共振自旋霍尔电导，并且当磁场穿过共振场时，量子化的电荷霍尔电导变化为$2e^2/h$而不是$e^2/h$。