LaAlO3/SrTiO3 界面与 SrTiO3 表面自旋轨道耦合的理论

对 LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ 界面和 SrTiO$_{3}$ 表面自旋轨道耦合 (SOC) 效应的理论理解仍处于起步阶段。我们进行了第一性原理密度泛函理论计算，并通过 Wannier 函数投影和群论分析从中推导出一个简单的紧束缚哈密顿量。我们发现，由于多轨道效应，其与半导体异质结中自旋轨道耦合的标准 Rashba 理论存在显著差异：迄今为止最大的 SOC 效应出现在 $xy$ 和 $yz$（或 $zx$）轨道的交叉点；并且在 $\Gamma$ 点附近，可能出现对波矢 $\vec{k}$ 具有三次依赖关系的 Rashba 自旋劈裂。