論文の概要: Exploiting anisotropic Rashba effects on real-time photocurrents and
spin polarization for transient symmetry breaking
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.04805v1
- Date: Tue, 9 Aug 2022 14:32:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-01 19:13:19.701211
- Title: Exploiting anisotropic Rashba effects on real-time photocurrents and
spin polarization for transient symmetry breaking
- Title（参考訳）: 異方性ラシュバ効果を実時間光電流とスピン分極に応用した過渡対称性破砕
- Authors: Matisse Wei-Yuan Tu, Jyh-Pin Chou and Chih-Wei Luo
- Abstract要約: レーザーパルスとの異方性ラシュバスピン軌道結合を有する2次元(2次元)電子ガスのリアルタイム過渡応答について検討した。
我々は、Rashba SOCの異方性と組み合わせた鏡対称性の過渡的破壊が、電荷媒介と光電流へのスピン媒介の寄与とを著しく区別することを発見した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We theoretically investigate the real-time transient responses of a
two-dimensional (2D) electron gas with anisotropic Rashba spin-orbit coupling
(SOC) to laser pulses. Through explicitly monitoring the time-dependent
photocurrents and spin polarization under different linear polarizations of the
laser pulse, we find that the transient breaking of the mirror symmetry in
combination with the anisotropy of the Rashba SOC results in significant
distinction between the charge-mediated and the spin-mediated contributions to
the photocurrents. Such distinction is obtained by analyzing the dependence of
the symmetry-breaking induced (transverse) components of the photocurrents on
the linear polarization angle of the laser pulse. This suggests a possibility
of inferring spin-mediated processes in photocurrents without the use of
circularly polarized lights. Moreover, the interplay between transient symmetry
breaking and the anisotropy of the Rashba SOC also leads to transiently nonzero
spin polarization components that are otherwise zero in the steady-state limit
and the linear response regime. Especially, the out-of-plane spin polarization
component can be induced or turned off by controlling the relative orientation
of the linear polarization with respect to the symmetry axis of the 2D
electronic system, without involving material-intrinsic magnetization effects.
Our findings demonstrate the efficacy of a particular coordination between the
polarization of the ultrafast laser pulses and the spatial symmetry of the
electronic materials in directing the real-time charge and the spin responses
that are fundamental to the development of ultrafast spintronics in solid
states.
- Abstract（参考訳）: レーザーパルスに対する異方性rashbaスピン軌道結合(soc)を用いた2次元(2d)電子ガスの実時間過渡応答を理論的に検討した。
レーザーパルスの異なる線形偏光下での時間依存性光電流とスピン偏光を明示的に監視することにより、ラシュバSOCの異方性と組み合わせたミラー対称性の過渡的破壊が、電荷媒介とスピン媒介の光電流への寄与を著しく区別することを発見した。
このような区別は、光電流の対称性破壊誘起(遷移)成分がレーザーパルスの線形偏光角に依存することを解析することによって得られる。
これは、円偏光光を使わずに光電流中のスピンを媒介する過程を推測する可能性を示唆する。
さらに、過渡対称性の破れとrashba socの異方性との間の相互作用は、定常限界と線形応答レジームにおいてゼロである過渡的に非零スピン分極成分につながる。
特に、2次元電子系の対称性軸に対する線形偏光の相対方向を制御することにより、材料固有の磁化効果を伴わずに、外面スピン偏光成分を誘導またはオフすることができる。
本研究は,超高速レーザーパルスの偏光と電子材料の空間対称性との協調が,固体状態における超高速スピントロニクスの発展の基礎となる実時間電荷とスピン応答の誘導に有効であることを示す。
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