Rashba spin-orbit interaction enhanced by graphene in-plane deformations

Rashba spin-orbit interaction enhanced by graphene in-plane deformations

Graphene consists in a single-layer carbon crystal where 2pz electrons display a linear dispersion relation in the vicinity of the Fermi level, conveniently described by a massless Dirac equation in 2+1 spacetime. Spin-orbit effects open a gap in the band structure and offer perspectives for the m...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Condensed Matter Physics
Date:2017
Main Authors: Berche, B., Mireles, F., Medina, E.
Format: Article
Language:English
Published: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2017
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156964
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Rashba spin-orbit interaction enhanced by graphene in-plane deformations / B. Berche, F. Mireles, E. Medina // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 1. — С. 13702: 1–10 . — Бібліогр.: 35 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-156964
record_format dspace
spelling Berche, B.
Mireles, F.
Medina, E.
2019-06-19T12:02:22Z
2019-06-19T12:02:22Z
2017
Rashba spin-orbit interaction enhanced by graphene in-plane deformations / B. Berche, F. Mireles, E. Medina // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 1. — С. 13702: 1–10 . — Бібліогр.: 35 назв. — англ.
1607-324X
PACS: 72.80.Vp, 75.70.Tj, 11.15.-q
DOI:10.5488/CMP.20.13702
arXiv:1701.00363
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156964
Graphene consists in a single-layer carbon crystal where 2pz electrons display a linear dispersion relation in the vicinity of the Fermi level, conveniently described by a massless Dirac equation in 2+1 spacetime. Spin-orbit effects open a gap in the band structure and offer perspectives for the manipulation of the conducting electrons spin. Ways to manipulate spin-orbit couplings in graphene have been generally assessed by proximity effects to metals that do not compromise the mobility of the unperturbed system and are likely to induce strain in the graphene layer. In this work we explore the U(1) × SU(2) gauge fields that result from the uniform stretching of a graphene sheet under a perpendicular electric field. Considering such deformations is particularly relevant due to the counter-intuitive enhancement of the Rashba coupling between 30-50% for small bond deformations well known from tight-binding and DFT calculations. We report the accessible changes that can be operated in the band structure in the vicinity of the K points as a function of the deformation strength and direction.
Графен — це моношаровий вуглецевий кристал, де 2pz електрони демонструють лiнiйний закон дисперсiї поблизу рiвня Фермi, що описується безмасовим рiвнянням Дiрака у 2+1 просторi-часi. Спiн-орбiтальнi ефекти вiдкривають щiлину в зоннiй структурi i вказують на перспективи для керування спiном електронiв провiдностi. Способи керування спiн-орбiтальним зв’язком в графенi взагальному визначаються близькiстю ефектiв до металiв, якi не поступаються мобiльнiстю незбуреної системи та ймовiрно iндукують напруження в шарi графену. В цiй роботi ми дослiджуємо U(1)×SU(2) калiбрувальнi поля, якi виникають з однорiдного розтягнення графенового листа пiд дiєю перпендикулярно-направленого електричного поля. Розгляд таких деформацiй є особливо важливим через контрiнтуїтивне пiдсилення зв’язку Рашби в дiапазонi 30-50% для малих деформацiй зв’язкiв, що є добре вiдомим з обчислень в наближеннi сильного зв’язку i з теорiї функцiоналу густини. Ми повiдомляємо досяжнi змiн
We are very pleased to have an opportunity to contribute to this special issue of Condensed Matter Physics in honor of our excellent friend Yurko (Yurij Holovatch). EM and BB are respectively grateful to the University of Lorraine and to IVIC for invitations. They also thank the CNRS and FONACIT for support through the “PICS” programme Spin transport and spin manipulations in condensed matter: polarization, spin currents and entanglement. BB and FM thank the DIONICOS programme (FP7 IRSES) for financial support and FM acknowledges the project PAPIIT-UNAM IN111317.
en
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Condensed Matter Physics
Rashba spin-orbit interaction enhanced by graphene in-plane deformations
Спiн-орбiтальна взаємодiя Рашби, пiдсилена графеновими площинними деформацiями
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Rashba spin-orbit interaction enhanced by graphene in-plane deformations
spellingShingle Rashba spin-orbit interaction enhanced by graphene in-plane deformations
Berche, B.
Mireles, F.
Medina, E.
title_short Rashba spin-orbit interaction enhanced by graphene in-plane deformations
title_full Rashba spin-orbit interaction enhanced by graphene in-plane deformations
title_fullStr Rashba spin-orbit interaction enhanced by graphene in-plane deformations
title_full_unstemmed Rashba spin-orbit interaction enhanced by graphene in-plane deformations
title_sort rashba spin-orbit interaction enhanced by graphene in-plane deformations
author Berche, B.
Mireles, F.
Medina, E.
author_facet Berche, B.
Mireles, F.
Medina, E.
publishDate 2017
language English
container_title Condensed Matter Physics
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
format Article
title_alt Спiн-орбiтальна взаємодiя Рашби, пiдсилена графеновими площинними деформацiями
description Graphene consists in a single-layer carbon crystal where 2pz electrons display a linear dispersion relation in the vicinity of the Fermi level, conveniently described by a massless Dirac equation in 2+1 spacetime. Spin-orbit effects open a gap in the band structure and offer perspectives for the manipulation of the conducting electrons spin. Ways to manipulate spin-orbit couplings in graphene have been generally assessed by proximity effects to metals that do not compromise the mobility of the unperturbed system and are likely to induce strain in the graphene layer. In this work we explore the U(1) × SU(2) gauge fields that result from the uniform stretching of a graphene sheet under a perpendicular electric field. Considering such deformations is particularly relevant due to the counter-intuitive enhancement of the Rashba coupling between 30-50% for small bond deformations well known from tight-binding and DFT calculations. We report the accessible changes that can be operated in the band structure in the vicinity of the K points as a function of the deformation strength and direction. Графен — це моношаровий вуглецевий кристал, де 2pz електрони демонструють лiнiйний закон дисперсiї поблизу рiвня Фермi, що описується безмасовим рiвнянням Дiрака у 2+1 просторi-часi. Спiн-орбiтальнi ефекти вiдкривають щiлину в зоннiй структурi i вказують на перспективи для керування спiном електронiв провiдностi. Способи керування спiн-орбiтальним зв’язком в графенi взагальному визначаються близькiстю ефектiв до металiв, якi не поступаються мобiльнiстю незбуреної системи та ймовiрно iндукують напруження в шарi графену. В цiй роботi ми дослiджуємо U(1)×SU(2) калiбрувальнi поля, якi виникають з однорiдного розтягнення графенового листа пiд дiєю перпендикулярно-направленого електричного поля. Розгляд таких деформацiй є особливо важливим через контрiнтуїтивне пiдсилення зв’язку Рашби в дiапазонi 30-50% для малих деформацiй зв’язкiв, що є добре вiдомим з обчислень в наближеннi сильного зв’язку i з теорiї функцiоналу густини. Ми повiдомляємо досяжнi змiн
issn 1607-324X
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156964
citation_txt Rashba spin-orbit interaction enhanced by graphene in-plane deformations / B. Berche, F. Mireles, E. Medina // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 1. — С. 13702: 1–10 . — Бібліогр.: 35 назв. — англ.
work_keys_str_mv AT bercheb rashbaspinorbitinteractionenhancedbygrapheneinplanedeformations
AT mirelesf rashbaspinorbitinteractionenhancedbygrapheneinplanedeformations
AT medinae rashbaspinorbitinteractionenhancedbygrapheneinplanedeformations
AT bercheb spinorbitalʹnavzaêmodiârašbipidsilenagrafenovimiploŝinnimideformaciâmi
AT mirelesf spinorbitalʹnavzaêmodiârašbipidsilenagrafenovimiploŝinnimideformaciâmi
AT medinae spinorbitalʹnavzaêmodiârašbipidsilenagrafenovimiploŝinnimideformaciâmi
first_indexed 2025-12-07T17:50:31Z
last_indexed 2025-12-07T17:50:31Z
_version_ 1850872777849962496

Similar Items