BiInO3(001)表面自旋轨道相互作用、带拓扑与自旋纹理
材料科学
2025-06-27 v1
摘要
本研究探讨了自旋轨道相互作用 (SOI) 和对称性对 BiInO (001) 表面带拓扑和自旋纹理的影响。利用密度泛函理论 (DFT) 和对称性分析，研究了表面终止对电子结构的影响，特别关注在表面失去平移对称性时表面态带拓扑的变化。关键发现包括发现两个悬空表面态（命名为 SS1 和 SS2），具有不同的自旋纹理。SS1 表现出由于表面反演不对称性导致的拉斯赫自旋分裂，其在常数能量轮廓上具有各向同性有效质量和切向自旋对齐。相比之下，SS2 具有持久自旋纹理 (PST) 纹理，具有动量无关的自旋极化。这些能带的轨道贡献主要来自特定的 s 和 p 轨道，决定了自旋纹理的方向和性质。该研究突显了 BIO 作为自旋电子器件平台的潜力，控制表面自旋纹理和电子性质可用于设计高级基于自旋的器件。这些发现弥合了对称性驱动的理论框架与实际材料功能之间的差距，提供了关于表面对称性、SOI 和带拓扑相互作用的见解。
引用
@article{arxiv.2506.21438,
title = {Spin-orbit interaction, band topology, and spin texture in BiInO3(001) surface},
author = {Ramsamoj Kewat and Nirmal Ganguli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.21438},
year = {2025}
}