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由非对称粒子间散射诱导的自旋与谷霍尔效应

介观与纳米尺度物理 2022-12-14 v1 量子气体

摘要

我们发展了由准粒子的非对称——倾斜——散射引起的二维系统中自旋与谷霍尔效应的理论。在粒子-粒子相互作用的第三阶中推导了碰撞积分,并考虑了玻色子与费米子的自旋轨道耦合。结果表明,散射不对称性仅出现在初态与中间态粒子间存在相互作用的过程中。我们证明,对于简并电子或非简并粒子,由粒子间碰撞诱导的自旋与谷电流受到抑制,其稳态值分别正比于温度或密度的平方。我们的结果意味着在存在电子-电子倾斜散射时电子具有非费米液体性质。对于二维简并玻色子(例如激子或激子极化子)的倾斜散射,也展示了与传统粒子间散射图像的强烈偏离:简并玻色子的自旋或谷电流包含随粒子密度增加而指数增长的增强因子。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.14173,
  title  = {Spin and Valley Hall effects induced by asymmetric interparticle scattering},
  author = {M. M. Glazov and L. E. Golub},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.14173},
  year   = {2022}
}

备注

7+6 pages, 2 figures. For the Physical Review B special issue "Spin-Coherent Phenomena in Semiconductors" in honor of E. I. Rashba