• 产品中心
体育平台天博:【SCPMA综述】隐藏的自旋极化都藏在哪了?
2022-08-16 18:17:58 | 来源:天博体育官网app 作者:天博体育官网welcome

  在自旋电子学中,自旋轨道耦合效应有着举足轻重的作用。在中心反演不对称的晶体中,自旋轨道耦合效应可以诱使系统发生自旋劈裂并导致自旋极化。自旋轨道耦合效应导致的能带自旋劈裂,主要包括体反演不对称性引起的Dresselhaus效应(D-1)和结构反演不对称性引起的Rashba效应(R-1)两类。2014年的一项研究发现,在中心反演对称的非磁性晶体中,即便能带是自旋简并的,也可以存在自旋极化。该发现引入了隐藏自旋极化这一概念(相对于传统的自旋轨道耦合效应,隐藏自旋极化效应被称为第二类自旋轨道耦合效应)。在有隐藏自旋极化的晶体中,由于空间反演对称和时间反演对称的联合作用,电子的布洛赫态是双重简并的。这两个简并态的自旋极化相反,并且在实空间被隔开在不同子晶格上。此后,非磁性空间反演对称晶体中的隐藏自旋极化得到了大量关注。除了最开始被预测的块状周期材料,一系列存在强局域自旋极化的层状材料也通过第一性原理计算被预测出。最近,即使不考虑自旋轨道耦合,反铁磁材料中也被预言存在明显的,非相对论性的且有动量依赖特性的自旋劈裂现象。这说明反铁磁材料在自旋电子学领域也有良好的应用前景。

  在这篇综述中,作者首先总结了隐藏自旋极化相关的一些基本概念,包括非磁性晶体中的四种自旋极化的分类以及相应的晶体对称性、基于一维无限长原子链的紧束缚模型分析第二类Rashba效应(R-2)的产生、基于构建的一维紧束缚模型分析外加电场带来的影响以及中心对称的反铁磁材料中自旋劈裂的研究进展。此外,文章还介绍了如何从点群上分析材料自旋极化效应的类型,以及在实验和理论研究中发现的具有隐藏自旋极化效应的材料。同时,该文还展示了在中心对称材料系统中新发现的其它隐藏物理效应。最后,作者提出了目前隐藏自旋极化研究中遇到的瓶颈问题,并对该方向的研究工作做了展望,以期为相关领域的工作提供新思路。

  中国科学院半导体所研究员,博士生导师。2006年博士毕业于中国科学院半导体研究所。现任半导体超晶格国家重点实验室副主任,兼计算材料和器件研究组长。

体育平台天博
天博体育官网app
新闻中心
产品中心
天博体育官网welcome
网站地图
天博体育官网welcome
0086-25-66087777