二维Weyl费米子系统中的自旋输运与积累

在本工作中，我们利用Kubo形式论研究了在洁净极限下二维Weyl费米子系统的自旋霍尔效应和Rashba-Edelstein效应。在这个强自旋轨道耦合(SOC)系统中，自旋输运完全归因于自旋力矩电流，并且具有势强度 $V$ 和尺寸 $a$ 的非SOC标量杂质上的手性自旋翻转散射引起了自旋霍尔效应的斜散射机制。关键结果是，产生的自旋霍尔角具有固定的符号，其中 $\theta^{SH} \sim O \left(\tfrac{V^2}{v_F^2/a^2} (k_F a)^4 \right)$ 是 $k_F a$ 的强依赖函数，$k_F$ 和 $v_F$ 分别为费米波矢和费米速度。因此，这允许通过调节费米能或杂质尺寸来调控SHE。