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空穴自旋效应

(2019-01-09 16:28:14)
嵌入在机械共振器中的InAs量子点中的自旋-机械耦合
 
由于量子相干态对机械运动十分敏感,使得在量子极限下感知运动成为可能。通过操纵量子态,运动可以被诱导、抑制,甚至进入非经典状态,带来了较丰富的物理现象。本文中,作者研究应变对InAs量子点中的空穴自旋与悬臂机械运动之间耦合作用的影响。首先,作者将InAs量子点集成到GaAs机械共振器中,并对其中的光学跃迁和驱动共振器的运动同步测量。结果显示,在Voigt磁场中,电子和空穴自旋的分裂都能被测量到。其中电子自旋的变化可以忽略不计,但空穴自旋的变化却不可忽略,最大可达36%。进一步分析表明,这种巨大的效应是由空穴的自旋轨道耦合远大于电子所导致。(刘钱)

单层MoS2中自旋谷耦合Landau能级的相互作用和磁输运
 
单层过渡金属二硫属化物中的强自旋-轨道耦合和反对称性破缺导致自旋-谷耦合的能带结构。这种能带结构导致电子和光电子领域新颖的应用前景。密度泛函理论计算以及光学实验已经将焦点集中在价带中的自旋-谷耦合。在这里,Pisoni等进行了高质量n型单层二硫化钼(MoS2)样品的磁输运实验,在低至2T的磁场中显示出高分辨的Shubnikov-deHaas振荡。他们发现有效质量为0.7me,约为理论预测的两倍大,并且几乎不依赖于磁场和载流子密度。他们进一步检测到第二自旋轨道劈裂带占据在约15meV,即比预测的大约5倍。此外,他们展示了一个复杂的Landau能级谱,这是由密度依赖的塞曼劈裂与自旋和谷劈裂Landau能级之间复杂的相互作用引起的。通过他们样品高电学品质测量得到的这些现象表明了单层MoS2的导带中相互作用的重要性。(方子明)
 
 
由反铁磁绝缘体诱导的超导体自旋劈裂
 
受到近期反铁磁体与近邻材料交换耦合进展的启发,Kamra等人证明了使用反铁磁体在超导体中诱导出自旋劈裂的可能性,这能够避免由铁磁体诱导造成的不利影响。作者考虑了超导层的无序界面与两个子晶格磁性绝缘体的微观模型并推导超导体层中矩阵格林函数的Gor’kov方程。他们发现反铁磁绝缘体的有效非补偿界面会在近邻超导体中诱导出很大的且抗无序的自旋劈裂。另外,作者也发现了来自界面无序对自能的影响。在这种模型中,界面的无序模拟了杂质和自旋翻转散射,而且还能打破粒子-空穴和自旋空间的对称性。后一种贡献超出了准经典近似的范围因此不会对超导态有着明显的影响。(李松)

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