在量子力学里，一个粒子因为自旋与轨道运动而产生的作用，称为自旋-轨道作用（英语：Spin–orbit interaction），也称作自旋-轨道效应或自旋-轨道耦合。最著名的例子是电子能级的位移。电子移动经过原子核的电场时，会产生电磁作用．电子的自旋与这电磁作用的耦合，形成了自旋-轨道作用。谱线分裂实验明显地侦测到电子能级...
严格处理这个问题需要用到电子的相对论性量子力学方程,即狄拉克方程,我们不再详细介绍。对狄拉克方程做非相对论(v<<c)的近似,给出了电子自旋-轨道耦合哈密顿算符的如下表达式: 其中V为电子的电势能;p为电子的动量算符,在坐标表象下为-iћ▽;S为电子的自旋算符...
因此,研究自旋输运现象不仅需要对材料的电子能带结构和散射机制进行深入理解,还需要开发新的材料和器件来实现自旋输运的控制和调控。 与自旋输运密切相关的一个概念是自旋轨道耦合。自旋轨道耦合是由于电子自旋与其运动的轨道运动相互作用而产生的效应。在晶体中,电子的运动轨迹受到晶格结构的限制,这就导致了电子的自旋与...
【引言】 基于自旋极化电子的自旋电子器件在速度、尺寸和功耗方面具有极其显著地优势。能带自旋分裂不仅可以通过外部磁场和电子自旋的耦合引起的塞曼效应来实现,也可以在零磁场下通过晶体的反演非对称性所引入的自旋轨道耦合(SOC)来实现。在半导体中如何利用SOC实现对
这是因为电子在某一全量子数n和轨道量子数l所决定的状态内,还可能有自旋向上(ms=1/2)和自旋向下(ms=1/2)两个状态,其能量应为轨道能量En,l,和自旋轨道耦合能Es之和,即En,l,s=En,l+Ei=En,l±μBB这样,En,l这一个能级(l=0除外)就分裂成了两个能级,自旋向上的能级较高,自旋向下的能级较低...
自旋角动量与轨道角动量的转化:通过偏振操纵可产生由自旋角动量调控的携带轨道角动量的光学涡旋光束。特别的,由于电磁波与金属表面自由电子集体振荡的耦合,而且金属纳米结构表面由于其介电常数梯度很大,极大地增强了光子SOI。如图所示,上图为金纳米球的轨道动量密度,下图为介质纳米球的轨道动量密度,明显看出,当圆偏光入射...
§3.2电子的自旋与自旋轨道耦合 一、磁场与电子磁矩的作用 由经典电磁学: B 若某通电线圈磁矩为 场夹角放在外磁场中,与外磁 在磁场力作用下转动,磁场力作的功: A 2 1 Md dB 2 1 2 1 sin dB)cos(cos 21 B 磁场力作的功等于磁矩能量的增量 )cos(cos 21 BA ,且此时能量为零若取初始位置 2 1 则...
近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心Q02组的沈洁特聘研究员和荷兰代尔夫特理工大学Leo Kouwenhoven组、微软-代尔夫特量子实验室、荷兰爱因霍弗理工大学Erik Bakker组合作,在强自旋-轨道耦合材料InSb纳米线和超导铝的复...
通俗理解单个电子的自旋轨道耦合 1) 两个角动量的耦合.这两个角动量可以是一个粒子的轨道角动量(l)和自旋角动量(s),也可以是两个粒子的轨道角动量(l1和l2)或两个粒子的自旋角动量(s1和s2)等等.角动量耦合的理论被广泛地应用在原子和原子核的结构问题中。 2) 如果其中一个角动量是自旋角动量,那么此时自旋角...