Seminarium "Coherence-Correlations-Complexity" (KFT, PWr)
Sala 320a bud. A-1, Politechnika Wrocławska
Sprzężenie spin-orbita i parametr mieszania spinu Elliotta-Yafeta w dwuwymiarowych materiałach o strukturze plastra miodu
dr Marcin Kurpas
Instytut Fizyki Uniwersytetu Śląskiego
Wydzielenie monowarstw grafenowych rozpoczęło nową erę w fizyce ciała stałego i nauce o materiałach. Pomimo usilnych prób otwarcia przerwy transportowej w grafenie, stosunek 'on/off' obserwowany w urządzeniach grafenowych rozwiał nadzieje na wytwarzanie ultraszybkich tranzystorów polowych opartych na tym materiale. Fakt ten wywołał lawinę badań nad dwuwymiarowymi (2D) materiałami, które oprócz ciekawych własności elektronicznych, przejawiają wiele interesujących zjawisk związanych ze spinowym stopniem swobody. Źródłem wielu z tych zjawisk, m.in. spinowego efektu Halla, jest sprzężenie spin-orbita (SO).
W moim wykładzie poruszę problem wewnętrznego sprzężenia spin-orbita i związanego z nim zjawiska mieszania spinu w dwuwymiarowych materiałach o strukturze krystalicznej plastra miodu posiadających symetrię inwersji. W pierwszej części pokażę, że wbrew ogólnemu przekonaniu, wewnętrzne sprzężenie SO w grafenie prowadzi do mieszania spinu w pasmach tworzących stożek Diraca, jednak ze względu na lustrzaną symetrię idealnej sieci grafenu nie uruchamia ono mechanizmu Elliotta-Yafeta relaksacji spinu. W części drugiej rozszerzę analizę sprzężenia SO o materiały 2D utworzone z pierwiastków grupy 14 i 15 układu okresowego, w których hybrydyzacja sp3 prowadzi do pofałdowania struktury krystalicznej. Przedstawię również wyniki obliczeń ab initio parametru mieszania spinu oraz omówię czynniki mające największy wpływ na wartość tego parametru w strukturze pasmowej.
