Nat. Rev. Phys.综述：凝聚态-Rashba物理学

在缺乏反转对称性的材料中，自旋-轨道耦合Spin-orbit coupling，在动量空间中引发了一种独特形式的塞曼相互作用：电子的自旋被锁定在一个动量为奇数的有效磁场上。由此产生的电子动量与其自旋之间的相互联系导致了各种效应，如电偶极自旋共振、各向异性自旋弛豫和Aharonov–Casher效应，但也导致了电驱动和光驱动的自旋电流效应。

在过去15年里，拓扑材料的出现，通过引入复杂形式的自旋织构和轨道杂化，拓宽了这一研究领域。

Rashba-like物理学的广阔领域，现在正在蓬勃发展，不仅对自旋-电荷转换等非平衡机制给予了极大关注，而且对非线性输运效应，也备受关注。

近日，德国(Peter Grünberg Institut and Institute for Advanced Simulation) Gustav Bihlmayer， 法国 艾克斯-马赛大学Aix-Marseille Université) Aurélien Manchon等，在Nature Reviews Physics上发表综述文章，论及了在凝聚态研究的最新进展，主要是利用非中心对称异质结构中，自旋-轨道耦合的独特性质。

Rashba-like physics in condensed matter

凝聚态物质的类Rashba物理学

图1：静电和几何对称破缺，产生了k-反对称轨道动量和类Rashba自旋-轨道耦合。

图2：反转对称破缺和自旋-轨道耦合之间相互作用示意图。

图3：动量空间的自旋和轨道纹理textures。

图4：立方Rashba 效应和EuIr2Si2价态起伏的硅化铱表面,出现了二维铁磁。

图5：使用Rashba效应的自旋-电荷相互转换。

关键点：

1、Rashba效应，是一种将电荷载流子自旋锁定在其动量上的机制，源于反转对称破缺和自旋-轨道耦合的共存。

2、Rashba效应，普遍存在于凝聚态物质中，广泛存在于各种系统和异质结构中，包括半导体、金属、超导体和相关材料。

3、Rashba效应物理学，是凝聚态物质中几个重要现象起源，包括自旋-电荷相互转换、非互易磁电和磁光响应，以及反常非线性效应。

4、根据所考虑系统的晶体和磁对称性，可以获得复杂形式的自旋动量锁定和色散，从而产生丰富的现象。

5、Rashba效应的影响远远超出了自旋输运的范畴，是拓扑绝缘体、半金属和超导体中，几个关键概念的基础

文献链接：https://www.nature.com/articles/s42254-022-00490-y

DOI: https://doi.org/10.1038/s42254-022-00490-y

本文译自Nature。