具有外层$p$轨道电子的重吸附原子在石墨烯中诱导的自旋轨道耦合
材料科学
2016-01-11 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
许多提议在石墨烯中出现的奇异性质依赖于增强自旋轨道耦合（SOC）的可能性。通过结合解析和数值紧束缚计算，本工作中我们研究了具有活跃电子居于轨道的重吸附原子所诱导的SOC。根据吸附原子在石墨烯上的位置不同，出现不同类型的SOC。位于空位的吸附原子诱导出自旋守恒的类似本征SOC，而吸附原子的随机分布诱导出自旋翻转的类似Rashba的SOC。诱导的SOC与吸附原子浓度成正比，表明不同吸附原子间不存在干涉效应。通过计算霍尔电导，我们证明了由吸附原子产生的拓扑量子霍尔相对非均匀自旋轨道耦合的稳定性。对于Pb吸附原子的情况，我们发现每个碳原子0.1个吸附原子的浓度产生约40量级的SOC。
引用
@article{arxiv.1509.04024,
title = {Spin Orbit Coupling in Graphene Induced by Heavy Adatoms with Electrons in the Outer-Shell $p$ Orbitals},
author = {Luis Brey},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.04024},
year = {2016}
}