推广至大自旋轨道耦合的 Elliott-Yafet 自旋弛豫理论
强关联电子
2016-05-09 v1
摘要
我们将具有反演对称性的金属中的 Elliott-Yafet (EY) 自旋弛豫理论推广到自旋轨道耦合 (SOC) 较大的情形。EY 理论将 SOC 处理到最低阶，但该方法对于重元素金属（例如铯或金）失效，其中 SOC 能量与相关的能带间分离能量相当。所推广的理论针对无带色散的四带模型系统给出，其中对于任意 SOC，动量弛豫率与自旋弛豫率之间的关系可获得解析公式。作为扩展描述，我们还考虑了经验赝势近似，其中 SOC 由能带势推导得出（除一个经验缩放常数外），且自旋弛豫率可通过数值获得。两种方法在弱 SOC 下均恢复通常的 EY 理论，并给出在强 SOC 极限下自旋弛豫率趋近于动量弛豫率。我们通过分析自旋弛豫数据论证金中实现了该极限。对 因子的计算表明，联系 因子与自旋弛豫率的经验 Elliott 关系即使在强 SOC 下也保持成立。
引用
@article{arxiv.1512.03204,
title = {The Elliott-Yafet theory of spin relaxation generalized for large spin-orbit coupling},
author = {Annamária Kiss and Lénárd Szolnoki and Ferenc Simon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.03204},
year = {2016}
}