전자에서 Rashba 스핀-오르빗 상호작용의 이론적 모델

우리는 표면 또는 인터페이스에서의 대칭 파괴에서 유래하는 d 전자 고체의 Rashba 스핀-오르빗 상호작용이 관련 밴드의 오르빗 특성에 강하게 의존함을 보여줍니다. 이는 균일한 수직 전기장과 스핀-오르빗 결합이 존재하는 상태에서 조밀 결합 모델을 개발하여 연구되었습니다. 우리는 원자가 전자의 경우 스핀-오르빗 결합 강도가 원자 번호의 제곱에 비례한다는 주장을 합니다. 전기장은 p 및 f 상태의 혼합을 통해 d 오르빗을 왜곡하며, 또한 인터사이트 중첩 매개변수를 도입합니다. 약한 스핀-오르빗 상호작용 한계와 강한 스핀-오르빗 상호작용 한계에서 각각의 밴드에 대한 Rashba 계수의 표현이 얻어지며, 이는 오르빗에 의존적인 것으로 나타납니다. 결과는 모델 시스템에 대한 첫 원리 계산과 비교되어 좋은 일치를 보입니다. 우리의 연구는 산화물 전자공학을 위한 Rashba 효과의 오르빗 의존적인 게이트 제어를 보여줍니다.