自旋轨道耦合双层石墨烯中边缘态与电导的研究
介观与纳米尺度物理
2019-10-02 v1
摘要
我们对由 Kane-Mele (KM) 哈密顿量建模的锯齿形双层石墨烯纳米带的电导性质进行了精细而系统的研究。详细探讨了 Rashba 与内禀自旋轨道耦合同边缘态、电子能带结构、电荷与自旋输运的相互作用。我们解析推导了双层 KM 纳米带边缘态的条件，并展示了这些模式如何在体内部晶格位上衰减。特别有趣的是，有限尺寸纳米带中偶数条锯齿形带在狄拉克点处具有有限能隙，而奇数条则没有。这种不对称性在层间可能存在或不存在偏置电压时均存在。层间 Rashba 自旋轨道耦合，连同层内禀自旋轨道与层内 Rashba 自旋轨道耦合，似乎破坏了量子自旋霍尔(QSH)相，其中 QSH 相由零费米能附近存在电导平台(大小为 4e/h)来识别。该平台对自旋轨道耦合参数值敏感。此外，自旋极化电导数据表明，相比单层石墨烯，双层 KM 纳米带在自旋电子学应用中更高效。最后，通过计算电子有效质量与实验作了快速比对。
引用
@article{arxiv.1905.03167,
title = {Study of edge states and conductivity in spin-orbit coupled bilayer graphene},
author = {Priyanka Sinha and Saurabh Basu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.03167},
year = {2019}
}
备注
12 pages