共价钙钛矿氧化物中可切换可调谐的 Rashba 型自旋分裂
材料科学
2019-03-27 v1
摘要
在过渡金属钙钛矿（ABO3）中，大多数物理性质可通过结构参数（如 BO6 八面体的转动）进行调控。例子包括正铁氧体的尼尔温度、混合价锰氧化物的电导率，或稀土钪酸盐的带隙。由于氧化物常具有大的内建电偶极并可容纳重元素，它们也成为展现 Rashba 自旋轨道耦合的主要候选体系，借此可实现电荷与自旋流的高效相互转换。然而，尽管在基于 SrTiO3 的界面体系中有少量实验报道，Rashba 相互作用在这些材料中很少被研究，其与结构畸变的关联尚属未知。在本快报中，我们确认了一种铋基钙钛矿，其具有巨大的、电可切换的 Rashba 相互作用，其幅度可由铁电极化与氧八面体的呼吸模共同控制。这一特殊结构参数源于 Bi-O 键的强共价性，令人联想到钙钛矿镍酸盐中的情形。我们的结果不仅为设计敏捷的自旋-电荷转换器提供了新策略，也凸显了共价性作为设计复杂氧化物中新兴性质的有力抓手的相关性。
引用
@article{arxiv.1808.03123,
title = {Switchable and tunable Rashba-type spin splitting in covalent perovskite oxides},
author = {Julien Varignon and Jacobo Santamaria and Manuel Bibes},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.03123},
year = {2019}
}