从理论上讲,可以通过应用D-Wave Altermagnetism,可以在二维Z 2拓扑内硫酸(即Kane-Mele模型)中诱导Chern数字可调量子异常霍尔效应(QAHE)和二阶拓扑绝缘子。当Altermagentism的N´Eel向量位于X-Y平面中时,Z 2 Ti被损坏并驱动到二阶拓扑绝缘体阶段,在Nano akes上显示了代表性的角状态。当进一步包括固有的rashba自旋轨道耦合时,二阶Ti被进一步驱动到Qahe阶段,具有各种Chern数字(例如C =±1或±3)。当n´eel向量沿z方向时,固有的rashba旋转轨道耦合对于打破镜像对称性是必要的,以使二阶Ti和Qahe的顺序出现以及增加的异端力强度的提高。我们还观察了混合手续的Qahe,即存在反传播的边缘模式,但在色带边界处存在净手性电流。我们的作品表明,Altermagnetism在探索各种各样的拓扑阶段中起着至关重要的作用,就像其铁磁性和反铁磁性一样。
最近,由于其在未来一代的Spintronic设备中的应用,因此在电子系统中的动量依赖性旋转带来了“ Rashba效应”。[1,2] RASHBA效应不仅重要,这不仅是因为它具有巨大的技术应用潜力,而且还因为它是两个自旋带的线性分散关系,因此它是新出现的物理特性的狩猎场。[3]在这项工作中,我们介绍了由于rashba旋带分裂而引起的两个绝缘钙岩氧化物界面上产生的新兴现象。在我们的第一部作品中,我们即兴创造了通过将KTAO3(KTO)与另一个绝缘体(LVO3(LVO))并排并置的新颖导电界面。[4]该异质界面表现出强的自旋轨道耦合,这是迄今为止报道的钙钛矿氧化物异质结构中最高的。还发现该系统通过观察平面霍尔效应(PHE)和异常的平面内磁性(AMR)来显示拓扑性手性异常的特征,类似于观察到的拓扑系统。[5]此外,在磁性耐药性中也观察到了令人惊讶的量子振荡。已经观察到了Landau指数的非线性依赖性作为所施加磁场倒数的函数。在下一项工作中,我们显示了自旋偏光透明界面的实现。在室温下实现材料中高度自旋两极分化的追求是材料物理的中心主题之一。此外,在可见光的整个范围内,该界面似乎几乎是透明的。我们报告了两个绝缘钙岩氧化物的导电界面,即LaFeo3(LFO)和SRTIO3(STO)(STO),这些氧化物证明了自旋极化的签名,即负极磁化率,即在150 K以上的异常霍尔电阻性,甚至超过150 k,甚至达到室温。然而,同一系统在低于150 K的温度下显示出正磁性和正常的霍尔效应。在高温下,贝瑞相位的磁性接近性和拓扑作用可以在现象学上被理解为从高温下的热波动引起的系统中的非线性自旋布置的拓扑作用。我们的观察不仅是基本科学的兴趣,而且也被视为朝着“室温透明氧化物旋转学”迈出的一步。
研究兴趣 自旋轨道耦合 自旋轨道耦合及其对材料特性(如磁性和传输特性)的影响也是我们感兴趣的领域,其中异质结构界面处的类Rashba效应是焦点。材料的拓扑保护特性也是我们所感兴趣的。 磁性 我们的兴趣是了解各种材料的磁性,并找出导致磁基态的机制。 纳米材料 半导体材料的纳米晶体表现出许多有趣的特性,主要是因为两个原因:(a)由于量子限制,带隙变宽,(b)晶格周期性不再存在。我们研究的重点是纳米级半导体材料的磁性和光学特性,这些特性可能对技术应用有用。
基于KTAO 3的二维电子气体(2DEGS)由于其高RASHBA自旋 - 轨耦合(SOC)和栅极电压可调性而成为自旋轨道货币学的有前途的平台。最近在KTAO 3 2DEG中发现了超导状态,现在将其潜力扩大到拓扑超导性。尽管使用角度分辨光发射光谱(ARPES)绘制了各种晶体学取向的KTAO 3表面的带状结构,但对于超导KTAO 3 2DEGS并非如此。在这里,我们通过ARPES测量结果揭示了基于KTAO 3(111)单晶的超导2DEG的电子结构。我们使用紧密结合模型拟合数据,并计算相关的旋转纹理,以使您的SOC驱动物理学洞悉该迷人系统的SOC驱动物理。
出生于1984年7月31日在科莫出生:已婚,两个子办公室:Polifab - Polifab - Politecnico di Milano的物理部,通过G. Colombo 81,20133 Milano电子邮件:Christian.rinaldi@rinaldi@polimi@polimi.it电话: 36545363200 Research ID: A-5686-2018 Web site: rinaldi.faculty.polimi.it/ I am an Associate Professor at Politecnico di Milano working on novel materials and phenomena related to spin-orbit physics ( spin-orbitronics ), research motivated by the willingness to exploit the spin of carriers in innovative electronic devices beyond CMOS.我从半导体Spintronics的博士学位开始了我的职业生涯。我探索了光旋取向和锗中旋转转运的物理。i开发了有效的自旋光二极管,通过自旋滤波来检测光螺旋的程度(adv。mater。2012)。作为捷克共和国物理研究所(T. Jungwirth教授)的客座研究人员,我通过对Cumnas进行开创性的研究为抗firomagnetic Spintronics的领域做出了贡献,为全电动读物和撰写反铁磁铁(Nature Commun。2013)。之后,我将精力投入到铁电性和自旋物理学的结合上,以寻求磁性或旋转传输的电气可控性。我为人工多表情的经典,非易失性的电力控制(自然公社2014,Adv。 电子。 mater。 2016)。 我撰写了对锗植也的第一次光谱研究(adv。 mater。 2016)。2014,Adv。电子。mater。2016)。我撰写了对锗植也的第一次光谱研究(adv。mater。2016)。我能够为开发自旋纹理的铁电剂作为铁电rashba半导体的发展设定独立的研究路径。i证明了这些材料允许对散装的散装式旋转纹理的前所未有的非挥发性控制(Nano Lett。2018)和硅兼容半导体中的自旋转换(自然电子2021)。这样的发现开放了一个全新的领域,并诞生了CMO之外的新设备,该设备能够进行记忆和基于旋转的计算,并在未来几十年的电子设备上具有超级功耗。
3 哈佛大学物理系,美国马萨诸塞州剑桥 02138 摘要 固体(能带结构)的能量与晶体动量 E(k) 图构成了导航其光学、磁性和传输特性的路线图。通过选择具有特定原子类型、组成和对称性的晶体,可以设计目标能带结构并从而设计所需特性。一个特别有吸引力的结果是设计能带,使其分裂成具有动量相关分裂的自旋分量,正如 Pekar 和 Rashba [Zh. Eksperim. i Teor. Fiz. 47 (1964)] 所设想的那样,从而实现自旋电子应用。本文提供了能带波矢相关自旋分裂 (SS) 的“设计原则”,它与传统的 Dresselhaus 和 Rashba 自旋轨道耦合 (SOC) 诱导分裂平行,但源自根本不同的来源——反铁磁性。我们使用磁对称设计原理确定了一些具有不同 SS 模式的通用 AFM 原型。这些工具还允许识别属于不同原型的具有 SS 的特定 AFM 化合物。通过密度泛函能带结构计算,使用一种特定化合物——中心对称四方 MnF 2——定量说明一种 AFM SS。与仅限于非中心对称晶体的传统 SOC 诱导效应不同,我们表明反铁磁诱导自旋分裂扩大了范围,甚至包括中心对称化合物,并且即使没有 SOC,SS 的量级也与最知名的(“巨大”)SOC 效应相当,因此不依赖于高 SOC 所需的通常不稳定的高原子序数元素。我们设想,使用当前的设计原理来识别具有自旋分裂能带的最佳反铁磁体将有利于有效的自旋电荷转换和自旋轨道扭矩应用,而无需包含重元素的化合物。 _____________________________________________________________________________ 电子邮件:erashba@physics.harvard.edu;alex.zunger@colorado.edu
Field-induced transition within the superconducting state of CeRh 2 As 2 Elena Hassinger # , Javier Landaeta, Seunghyun Khim, Manuel Brando, Christoph Geibel, Daniel Hafner, Robert Küchler, Ulrike Stockert, Jacintha Banda, Raul Cardoso-Gil, Andrew P. Mackenzie In this report I want to highlight the discovery of two-phase CERH 2 AS 2中的非常规的超导性。使用热力学探针,我们确定其高场相的超导临界场高达14 t,在过渡温度为0.26 k的材料中很有意义。此外,C轴场在两个不同的超导相之间驱动过渡。尽管CERH 2 AS 2是全球中心对称的事实,但我们表明,CE站点的局部反转对称性破坏使Rashba旋转轨道耦合在基础物理学中起关键作用。更详细的分析表明,从低场状态到偶数和奇数之间的过渡与一个状态之间的过渡有关。
摘要:作为量子信息处理和量子通信的重要元素,基于固态平台的高效量子存储器对于实际应用至关重要,但仍是一个挑战。本文提出了一种基于具有Rashba自旋轨道耦合(SOC)的量子点(QDs)实现单光子高效可控存储和路由的方案。我们表明QDs中的SOC可以为单光子传播提供灵活的电磁感应透明(EIT)结构,并且可以通过EIT实现单光子波包的存储、检索和路由。此外,我们证明了QDs中单光子波包的传播损耗可以通过弱微波场大大抑制,从而可以实现单光子的高效和高保真存储和路由。我们的研究为基于具有SOC的QDs的光子量子信息处理和传输的先进固态器件的设计开辟了一条新途径。
基于过渡金属二色元和石墨烯基于原子上的薄材料,提供了有前途的途径,以解锁异性峰中旋转厅效应(SHA)的机制。在这里,我们为扭曲的范德华异质结构开发了一个微观理论,该理论完全融合了扭曲和混乱效应,并说明了对称性破坏在自旋霍尔电流产生中的关键作用。我们发现,对顶点校正的准确处理与从流行的iη和梯子近似获得的定性和定量不同。A pronounced oscillatory behavior of skew-scattering processes with twist angle θ is predicted, reflecting a nontrivial interplay of Rashba and valley-Zeeman effects and yields a vanishing SHE for θ = 30 ◦ and, for graphene-WSe 2 heterostructures, an optimal SHE for θ ≈ 17 ◦ .我们的发现揭示了障碍和对称性破裂,作为重要的旋钮,以优化界面。
对由与拓扑绝缘体相邻的铁磁体组成的磁性双层中自旋电荷相互转换的实验研究,已报告了关于自旋电荷和电荷自旋转换效率的零散结果。为了调和这些相互矛盾的实验结果,我们开发了一种自旋电荷相互转换的现象学理论,该理论既解释了通过自旋电化学效应(也称为 Rashba-Edelstein 效应)进行的界面相互转换,也解释了通过自旋霍尔效应进行的体相互转换。我们发现,自旋电流泄漏到非磁性金属中在自旋到电荷和电荷到自旋转换过程中起着核心作用,从而导致不对称的相互转换过程。特别是,自旋到电荷的转换对非磁性金属中自旋电流吸收的敏感度远低于电荷到自旋的转换。这表明自旋泵送是一种比自旋轨道扭矩更可靠的提取界面 Rashba 参数的技术。