論文の概要: Spin-dependent edge states in two-dimensional Dirac materials with a flat band

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.14248v1
• Date: Thu, 22 Feb 2024 03:24:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-23 16:31:16.132198
• Title: Spin-dependent edge states in two-dimensional Dirac materials with a flat band
• Title（参考訳）: 平坦帯を有する二次元ディラック材料のスピン依存エッジ状態
• Authors: Li-Li Ye, Chen-Di Han, and Ying-Cheng Lai
• Abstract要約: 2次元擬似スピン-1型ディラック材料におけるスピン依存型ディラック電子光学について検討する。 特定のスピン配向(例えばスピンダウン)を持つ電子は、長寿命のエッジモードのクラスに閉じ込められ、共鳴散乱を引き起こす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The phenomenon of spin-dependent quantum scattering in two-dimensional (2D) pseudospin-1/2 Dirac materials leading to a relativistic quantum chimera was recently uncovered. We investigate spin-dependent Dirac electron optics in 2D pseudospin-1 Dirac materials, where the energy-band structure consists of a pair of Dirac cones and a flat band. In particular, with a suitable combination of external electric fields and a magnetic exchange field, electrons with a specific spin orientation (e.g., spin-down) can be trapped in a class of long-lived edge modes, generating resonant scattering. The spin-dependent edge states are a unique feature of flat-band Dirac materials and have no classical correspondence. However, electrons with the opposite spin (i.e., spin up) undergo conventional quantum scattering with a classical correspondence, which can be understood in the framework of Dirac electron optics. A consequence is that the spin-down electrons produce a large scattering probability with broad scattering angle distribution in both near- and far-field regions, while the spin-up electrons display the opposite behavior. Such characteristically different behaviors of the electrons with opposite spins lead to spin polarization that can be as high as nearly 100%.
• Abstract（参考訳）: 相対論的量子キメラに繋がる二次元(2次元)疑似スピン1/2ディラック材料におけるスピン依存量子散乱現象が最近明らかになった。 2次元疑似スピン-1ディラック材料におけるスピン依存ディラック電子光学の研究を行い、エネルギーバンド構造は1対のディラックコーンとフラットバンドからなる。 特に、外部の電場と磁気交換場の適切な組み合わせにより、特定のスピン配向(スピンダウンなど)を持つ電子は、長寿命のエッジモードのクラスに閉じ込められ、共振散乱を生成することができる。 スピン依存エッジ状態はフラットバンドディラック材料のユニークな特徴であり、古典対応を持たない。 しかし、反対スピン(すなわちスピンアップ)を持つ電子は、古典的対応を持つ通常の量子散乱を受け、これはディラック電子光学の枠組みで理解することができる。 その結果、スピンダウン電子は近距離領域と遠距離領域の両方で広い散乱角分布を持つ大きな散乱確率を生じ、スピンアップ電子は反対の挙動を示す。 このような特性的に異なるスピンを持つ電子の挙動はスピン分極につながり、ほぼ100%のスピン分極に繋がる。

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