手性电子气中的自旋进动与自旋波：超越拉莫尔定理
介观与纳米尺度物理
2017-07-12 v1 材料科学
摘要
拉莫尔定理适用于自旋旋转下不变的磁系统。在存在自旋-轨道耦合的情况下，这种不变性丧失，拉莫尔定理被打破：对于相互作用电子系统，这导致了作用于单个单粒子态的自旋-轨道耦合与库仑多体效应之间微妙的相互作用。我们考虑一个位于半导体量子阱中的准二维、部分自旋极化的电子气，并存在 Rashba 和 Dresselhaus 自旋-轨道耦合。利用基于含时密度泛函理论的线性响应方法，我们计算了自旋翻转波的色散。我们得到了小波矢下以及关于 Rashba 和 Dresselhaus 耦合强度 和 二阶的解析结果。与非弹性光散射实验数据的比较使我们能够非常精确地提取 和 以及自旋波刚度。我们发现自旋相关电子系统的局域密度近似存在显著偏差。
引用
@article{arxiv.1612.04314,
title = {Spin precession and spin waves in a chiral electron gas: beyond Larmor's theorem},
author = {Shahrzad Karimi and Florent Baboux and Florent Perez and Carsten A. Ullrich and Grzegorz Karczewski and Tomasz Wojtowicz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.04314},
year = {2017}
}
备注
11 pages, 7 figures