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外延应变 SrTiO$_3$ 中铁电性与 Rashba 效应的意外拮抗

材料科学 2023-11-27 v2 强关联电子

摘要

Rashba 参数 α{\alpha}R_R 通常按自旋轨道相互作用的构造被假定与极化位移的幅度呈线性标度。基于第一性原理模拟,外延压缩应变下达到的铁电相 SrTiO3_3 具有如下特征:(i) 在顺电-铁电边界附近导带底存在大 Rashba 效应,以及 (ii) 当极化位移幅度增大时该现象出现意外的抑制。这一特殊行为归因于 Rashba 参数与极化位移引起的晶体场 Δ\DeltaCF_{CF} 的反比关系,后者解除了 Ti t2g_{2g} 态的简并并消除了 Rashba 效应。尽管 α{\alpha}R_R 本质上对极化位移具有线性依赖,这些位移在大幅极化模下变得与 Rashba 现象拮抗。因此,Rashba 系数可能被限制在一个上限值。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.12267,
  title  = {Unexpected antagonism between ferroelectricity and Rashba effects in epitaxially strained SrTiO$_3$},
  author = {Julien Varignon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.12267},
  year   = {2023}
}