三维拓扑绝缘体中通过体自旋流产生自旋
材料科学
2016-01-08 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
迄今为止，三维拓扑绝缘体中的自旋产生主要被建模为单一表面现象，归因于每个独立表面上的动量 - 自旋锁定。在本文中，我们提出了一种自旋产生机制，其中绝缘但拓扑非平庸的体相作用变得明确：外加电场在三维拓扑绝缘体的体相中产生横向纯自旋流，从而在顶面和底面之间输运自旋。在足够高的表面无序度下，自旋弛豫时间可以通过 Dyakonov-Perel 机制得以延长。因此，自旋产生效率和表面电导率均得到大幅提升。数值模拟证实，这种自旋产生机制源于顶面和底面独特的拓扑连接，而在其他二维系统（如石墨烯）中并不存在，尽管它们具有类似的狄拉克锥型色散。
引用
@article{arxiv.1410.5494,
title = {Spin Generation Via Bulk Spin Current in Three Dimensional Topological Insulators},
author = {Xingyue Peng and Yiming Yang and Rajiv R. P. Singh and Sergey Y. Savrasov and Dong Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.5494},
year = {2016}
}