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Rashba自旋轨道耦合

从狄拉克方程推导出自旋轨道耦合项可以见曾书量子力学卷二。

书:

Advanced Quantum Condensed Matter Physics (cambridge.org) 的第4章及第12章的第4节,写得很好,推荐。

Spin—Orbit Coupling Effects in Two-Dimensional Electron and Hole Systems | SpringerLink

综述:

Spintronic 2D Materials-Fundamentals and Applications 第二章:Rashba spin–orbit coupling in two-dimensional systems - ScienceDirect (写得很好,推荐)

Rashba 自旋轨道耦合的新视角:New perspectives for Rashba spin–orbit coupling | Nature Materials

摘要:1984 年,Bychkov 和 Rashba 引入了一种简单的自旋轨道耦合形式来解释二维半导体中电子自旋共振的特性。在过去的 30 年里,Rashba 自旋轨道耦合激发了大量远超半导体的预测、发现和创新概念。过去十年特别有创意,实现了通过在空间中移动电子来操纵自旋方向、使用自旋作为方向盘控制电子轨迹以及发现新的拓扑材料类别。这一进展重新激发了物理学家和材料科学家对反演不对称结构发展的兴趣,从层状石墨烯类材料到冷原子。本评论讨论了 Rashba 物理学在凝聚态中的相关最新和正在进行的实现。

Rashba及Dresselhaus自旋轨道耦合(SOC)的推导及一些理解 - 主页 (yxli8023.github.io)

两种自旋轨道耦合表达式(\hat{H}_{\mathrm{s} 0}=\xi \hat{\mathbf{L}} \cdot \hat{\boldsymbol{\sigma}}\frac{e \hbar}{4 m^{2} c^{2}} \hat{\boldsymbol{\sigma}} \cdot(\mathbf{E} \times \hat{\mathbf{p}}))之间的关系:

此图来自Rashba spin–orbit coupling in two-dimensional systems - ScienceDirect

RashbaSOC:

    \[\hat{H}<em>{\mathrm{R}}=\frac{\alpha</em>{\mathrm{R}}}{\hbar} \hat{\boldsymbol{\sigma}} \cdot(\hat{\mathbf{p}} \times \mathbf{z})\]

此图来自Rashba spin–orbit coupling in two-dimensional systems - ScienceDirect

其中利用了混合积的轮换对称性:

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