Speaker
Hongjian Zhao
International Center for Computational Method and Software, College of Physics, Jilin University
Date＆Time
2021.05.19 (Wed) AM 9:00
Location
Aoqing Tang Building, B521
Abstract
对电子自旋的操控在自旋电子学领域处于核心地位。外磁场可通过Zeeman效应与电子自旋发生耦合，实现磁场对自旋的控制。然而，磁场借由电流产生，根据焦耳定律，器件的发热问题不可避免。另一方面，由于中心反演对称破缺，铁电或压电材料的某些电子态会发生自旋劈裂。铁电或压电材料中还可形成有效磁场，使其电子自旋在动量空间呈现一些有趣的排布构型，称为自旋纹理。铁电或压电材料的电子自旋劈裂为电压对电子自旋的操纵提供了新途径，并有效避免器件的发热问题。与电子动量无关的自旋纹理（持续自旋纹理）则为实现电子自旋的非耗散输运提供了机会。常见的自旋劈裂模式包括线性Rashba、线性Dresselhaus、立方Rashba和立方Dresselhaus四种类型，广泛存在于铁电和压电半导体中[1-3]。本报告将对上述四种模式进行介绍、探讨如何设计具有大自旋劈裂系数和持续自旋纹理的半导体材料，并展示一种全新的自旋劈裂模式，其可诱发受对称性保护的立方自旋劈裂和持续自旋纹理[4]。这有助于在实现材料高自旋霍尔电导的同时，保证电子自旋的无耗散输运。
References
[1] Y. A. Bychkov, and E. I. Rashba, JETP Lett. 39, 78 (1984).
[2] G. Dresselhaus, Phys. Rev. 100, 580 (1955).
[3] R. Moriya, K. Sawano, Y. Hoshi, S. Masubuchi, Y. Shiraki, A. Wild, C. Neumann, G. Abstreiter, D. Bougeard, T. Koga, and T. Machida, Phys. Rev. Lett. 113, 086601 (2014).
[4] H. J. Zhao, H. Nakamura, R. Arras, C. Paillard, P. Chen, J. Gosteau, X. Li, Y. Yang, and L. Bellaiche, Phys. Rev. Lett. 125, 216405 (2020).
