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揭示和调控中心对称晶体中的隐藏Rashba自旋轨道劈裂

材料科学 2019-03-06 v1

摘要

在具有非中心对称子单元(扇区)的中心对称晶体中,隐藏的Rashba和Dresselhaus自旋劈裂(R-2和D-2效应)已被预测并在实验上观察到,但其微观机制仍不清楚。这里我们证明,R-2中的自旋劈裂是由特定的对称性(例如本例中的非对称性)强制实现的,该对称性确保相关的自旋波函数在空间上仅分离到两个反演伙伴扇区之一,从而避免了补偿。这一发现为传统的Rashba(R-1)效应和R-2效应建立了一个共同的根本来源,两者都源于局部扇区对称性,而非仅源于R-1本身的全局晶体不对称性。我们进一步表明,R-1效应的有效哈密顿量也适用于R-2效应,但对R-2化合物施加对称性破缺电场产生的自旋劈裂模式,与对平凡(非R-2)中心对称化合物施加电场产生的模式不同。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.09823,
  title  = {Uncovering and tailoring hidden Rashba spin-orbit splitting in centrosymmetric crystals},
  author = {Linding Yuan and Qihang Liu and Xiuwen Zhang and Jun-Wei Luo and Shu-Shen Li and Alex Zunger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.09823},
  year   = {2019}
}