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arXiv:2005.03656v2 [quant-ph] 2020 年 12 月 31 日
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手性诱导自旋选择性 (CISS) 描述了手性分子的有效自旋过滤。自近二十年前发现以来，这种现象已导致纳米级量子自旋操纵，有望应用于自旋电子学和量子计算。然而，其潜在机制仍然是个谜，因为所需的自旋轨道相互作用 (SOI) 强度出乎意料地大。在这里，我们报告了一种 CISS 的多轨道理论，其中有效 SOI 是由多体关联引起的电子空穴配对的自发形成产生的。该机制产生了达到室温能量尺度的强 SOI，这可以支持在 CISS 中观察到的大自旋极化。我们理论的一个核心要素是价带和导带的 Wannier 函数分别对应于分子伸长方向空间旋转对称性的一维和二维表示。发现当带隙增加时，诱导的 SOI 强度会降低。我们的理论可能为寻找具有 CISS 效应的其他分子提供重要指导。

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