应变工程实现具有无限自旋寿命的持久自旋螺旋
材料科学
2023-02-06 v1
摘要
固态材料中的持久自旋纹理（PST）源于动量空间中单向自旋轨道场，为未来量子微电子器件所需的较长载流子自旋寿命提供了途径。然而，由于晶体对称性和化学要求，已知只有少数三维材料能够承载PST。实验证明的例子更少。在这里，我们报告在包含奇数个镜面操作的极性点群中可以获得高质量的持久自旋纹理。我们使用表示论分析和电子结构计算来制定通用发现原理，以识别隐藏在已知具有大电极化的复杂三元层状和钙钛矿结构中的PST。然后，我们展示了其中一些材料在不需要任何特殊晶体对称性的情况下表现出PST。这一发现消除了由镜面对称性保护的PST所施加的限制，该限制限制了化合物的发现。我们的通用设计方法使得能够在采用许多具有大Rashba系数的量子材料所采用的晶类的材料中追求持久自旋螺旋。
引用
@article{arxiv.2208.13862,
title = {Strain engineering a persistent spin helix with infinite spin lifetime},
author = {Xue-Zeng Lu and James M. Rondinelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.13862},
year = {2023}
}