氧化物界面 LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ 处二维电子气的自旋响应与有效哈密顿量

氧化物界面 $\mathrm{LaAlO_{3}/SrTiO_{3}}$ 处二维电子气 (2DEG) 的强 Rashba 自旋 - 轨道耦合 (SOC) 是各种奇异物理现象的基础，但其本质仍存在争议。我们推导了氧化物界面 $\mathrm{LaAlO_{3}/SrTiO_{3}}$ 处 2DEG 的有效哈密顿量，并发现 $d_{xz}$ 和 $d_{yz}$ 轨道具有不同的各向异性 Rashba SOC。这种各向异性 Rashba SOC 导致了各向异性的静态自旋磁化率以及独特的自旋霍尔电导行为。这些独特的自旋响应可用于在实验上确定 Rashba SOC 的本质，并阐明 2DEG 的轨道起源。