Controllable Valley Polarization Using Silicene Double Line Defects Due to Rashba Spin-Orbit Coupling
Controllable Valley Polarization Using Silicene Double Line Defects Due to Rashba Spin-Orbit Coupling
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利用 Rashba 自旋轨道耦合产生的硅烯双线缺陷进行可控谷偏振
DOI：
10.1186/s11671-019-3196-3
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发表时间：
2019-11
影响因子：
--
通讯作者：
Jing Liu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ren Chongdan;Benhu Zhou;Shaoyin Zhang;Weitao Lu;Yunfang Li;Hongyu Tian;Jing Liu
本文从理论上研究了由Rashba自旋轨道耦合（RSOC）引起的两平行线缺陷硅烯的谷极化现象。研究发现，只要RSOC超过本征自旋轨道耦合（SOC），两个谷的透射系数就会以相同的周期和强度振荡，由宽传输峰和零传输平台组成。然而，在垂直电场存在下，第一谷的振荡周期增加，而第二谷的振荡周期缩短，产生相应的宽峰零平台区，在那里可以实现完美的谷极化。此外，通过控制电场强度可以将谷极化率从1改变为−1。我们的研究结果为纯电方式产生谷极化电流建立了一条不同的途径，并为半导体谷电子学的有趣应用打开了大门。
We theoretically investigate the valley polarization in silicene with two parallel line defects due to Rashba spin-orbit coupling (RSOC). It is found that as long as RSOC exceeds the intrinsic spin-orbit coupling (SOC), the transmission coefficients of the two valleys oscillate with the same periodicity and intensity, which consists of wide transmission peaks and zero-transmission plateaus. However, in the presence of a perpendicular electric field, the oscillation periodicity of the first valley increases, whereas that of the second valley shortens, generating the corresponding wide peak-zero plateau regions, where perfect valley polarization can be achieved. Moreover, the valley polarizability can be changed from 1 to −1 by controlling the strength of the electric field. Our findings establish a different route for generating valley-polarized current by purely electrical means and open the door for interesting applications of semiconductor valleytronics.
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