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Rashba 自旋轨道相互作用驱动的 Kagome 晶格中的自旋霍尔效应

介观与纳米尺度物理 2012-07-31 v4

摘要

本文利用四端 Landauer-B\"{u}ttiker 形式体系和格林函数技术,数值计算了清洁极限下,存在和不存在外磁通时,具有 Rashba 自旋轨道 (SO) 相互作用的有限尺寸 Kagome 晶格的自旋霍尔电导 (SHC) 和纵向电导。在无磁通情况下,我们观察到取决于系统的费米面拓扑结构,SHC 会在不同的费米能级值处改变符号,同时也随能带中心变化。不同于无限系统(其中 SHC 是一个普适常数 ±e8π\pm \frac{e}{8 \pi}),这里的 SHC 依赖于外部参数,如 SO 耦合强度、费米能级等。我们表明,在存在任意磁通的情况下,系统的周期性丧失,且由于弹性散射,SHC 的特征趋于减弱。然而,在某些特定的磁通值(ϕ=1/2,1/4,3/4...\phi=1/2, 1/4, 3/4... 等)下,系统根据其尺寸恢复周期性,自旋霍尔效应 (SHE) 的特征重新出现。我们预测的结果可能有助于更深入地理解此类几何结构中 SHE 的实验实现。

关键词

引用

@article{arxiv.1201.4563,
  title  = {Spin Hall effect in a Kagome lattice driven by Rashba spin-orbit interaction},
  author = {Moumita Dey and Santanu K. Maiti and S. N. Karmakar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1201.4563},
  year   = {2012}
}

备注

10 pages, 10 figures