手性电子系统中的自旋霍尔效应：从半导体异质结构到拓扑绝缘体

介观自旋霍尔效应现象表现为在弹道导体边缘或更一般地在电子密度变化的区域中，由电流驱动的非平衡自旋积累。在本文中，我们回顾了最近在具有 Rashba/Dresselhaus 自旋轨道相互作用的弹道二维半导体异质结构中关于自旋积累的研究结果，并将先前发展的方法扩展到预测三维拓扑绝缘体表面存在自旋霍尔效应。这种新自旋霍尔效应的主要区别在于其强度，预计将比半导体异质结构中的强得多。这是因为在半导体中，自旋积累源于微小的自旋轨道相互作用，而自旋轨道相互作用构成了拓扑绝缘体哈密顿量中的主导项。