存在电子关联时Rashba-Dresselhaus平面条带中的自旋霍尔效应

我们在清洁极限下、零温、四分之一填充的平面条带上研究同时具有Rashba与Dresselhaus自旋轨道（SO）耦合及Hubbard电子-电子相互作用的模型。在无Hubbard排斥且平衡态下，基于线性响应理论，对于足够大的SO强度，发现自旋霍尔电导率作为Rashba（α）与Dresselhaus（β）强度之比的函数呈非单调行为。该行为表现为峰或尖点（取决于条带宽度），出现在β/α∈[0,1]的中间值处。自旋霍尔电导率的此行为与纵向自旋电导率的行为相关联。随后我们将研究扩展至通过对开放条带两端施加有限电压偏置而产生的非平衡态。该系统在存在耦合为U的Hubbard项时，采用密度矩阵重整化群技术与Landauer-Büttiker形式处理。发现与自旋霍尔效应相关的性质，如横向自旋流与自旋累积，呈现与自旋电导率相似的非单调行为。更重要的是，还发现这些性质被排斥性Hubbard相互作用增强，直至U的适中值。