自旋轨道耦合效应描述了电子自旋自由度与其轨道运动之间的关联性。当电子在晶体中运动时,其自旋状态会受到轨道运动产生的有效磁场影响,这种内在相互作用导致能带结构变化(如能带倾斜或劈裂),使得通过电场调控自旋成为可能。该效应打破了传统自旋操控依赖外部磁场的限制,为全电学自旋器件奠定了基础。...
自旋-轨道耦合(Spin-orbit coupling) 斯玛特·道格 学物理的大学生一枚~ 191 人赞同了该文章 相信大家一定听说过大名鼎鼎的量子自旋霍尔效应(quantum spin hall effect)。量子自旋霍尔效应存在量子化的电导,自旋霍尔效应不需要时间反演对称性的破缺,并且,量子自旋霍尔的电导平台是2e2h。事实上,在量子自旋霍尔的体系中...
自旋-轨道耦合是由电子的自旋和轨道运动之间的相互作用产生的。在原子中,电子的自旋和轨道运动会相互影响,这种相互作用会导致能量的变化。 在原子中,电子的自旋和轨道运动会相互作用,这种相互作用会导致能量的变化。当电子的自旋和轨道运动方向相同时,它们会相互增强,从而使电子的能量增加。当它们方向相反时,它们会相互...
简述自旋-轨道耦合作用。答:原子中的电子绕原子核运动时将产生磁场,那个磁场必然与电子本身磁矩发生作用,产生附加能移并使原有能级劈裂,这确实是自旋-轨道耦合作用。
自旋轨道耦合起源于相对论效应。根据相对论,电子不仅具有自旋(spin)的角动量,还具有由其运动产生的轨道(orbital)角动量。自旋角动量来源于电子的内禀性质,而轨道角动量则代表电子在原子核周围的运动。自旋轨道耦合就是描述自旋角动量和轨道角动量之间相互作用的量子力学理论。 为了更好地理解自旋轨道耦合,我们首先需要了...
称为托马斯(Thomas)耦合项.从磁矩与角动量的关系可知,它代表了轨道磁矩与自旋磁矩之间的相互作用. 电子的循轨运动和自旋运动都可以看作是一个闭合的环形电流,有电流必然产生磁矩. 电子自旋磁矩是指电子在原子核外的自旋运动所产生的磁矩。它是由电子自旋和电子自旋角动量的乘积所组成,其大小取决于电子自旋角动量的大...
目前的SOT器件主要利用的是强自旋轨道耦合（SOC）非磁重金属材料的自旋霍尔效应。自旋霍尔效应要求电荷流传输方向、自旋流传输方向以及自旋极化方向满足相互正交的几何构型。该构型的限制使得对垂直磁矩进行翻转时必须施加额外的面内辅助磁场，从而导致了功耗的增加且制约了器件的小尺寸化。近期的理论和实验研究均指出，铁...
自旋-轨道耦合可影响原子的光谱特性,使谱线分裂。 碱金属原子中,自旋-轨道耦合效应导致能级分裂为双重态。该效应在半导体材料中对载流子的输运性质有显著影响。自旋-轨道耦合会改变电子的有效质量,影响迁移率。在拓扑绝缘体中,自旋-轨道耦合是产生拓扑表面态的关键因素。自旋-轨道耦合诱导的自旋霍尔效应可实现无耗散的...
摘要:1984 年,Bychkov 和 Rashba 引入了一种简单的自旋轨道耦合形式来解释二维半导体中电子自旋共振的特性。在过去的 30 年里,Rashba 自旋轨道耦合激发了大量远超半导体的预测、发现和创新概念。过去十年特别有创意,实现了通过在空间中移动电子来操纵自旋方向、使用自旋作为方向盘控制电子轨迹以及发现新的拓扑材料类别。
自旋轨道耦合是磁性半导体材料呈现的一种重要现象。与自旋轨道耦合相关的量子霍尔效应、拓扑绝缘体等已成为学界研究自旋电子器件的热门话题。今天就来讲讲如何在VASP中计算自旋轨道耦合和相关参数。 在VASP中,LSORBIT = .TRUE. 表示打开自旋轨道耦合(此时自动设置了LNONCOLLINEAR = .TRUE.)。需要注意的是,这个标签选项...