InSb/Al_xIn_1-xSb量子阱结构参数调控的Rashba自旋轨道耦合

摘要

讨论了三量子阱中的Rashba自旋轨道耦合调控，通过求解泊松方程和Hartree-Fock近似下的薛定谔方程，得到了外加偏压下不同子带的Rashba自旋轨道耦合强度α_ν（ν=1,2,3为子带指标）,发现量子阱结构参数（阱宽和垒高）的改变使α呈现多样性变化。对于较窄的量子阱，α₁对垒高变化的响应不敏感，且总是大于α₂和α₃,有利于实现对第一个子带的自旋探测；α₂和α₃随垒高的增加出现大小和符号的双重翻转，有利于持续自旋螺旋的实现；调节垒高，α₃可以在较大的偏压范围内近乎保持为零，因此调节垒高成为抑制第三个子带自旋轨道耦合的有效方式。当阱宽增加到一定程度时，α的行为变得单一，这主要是由结构参数改变导致的各子带电子波函数空间分布的变化引起的。以上发现对于实验上量子阱系统中α的选择性调控提供了依据。

关键词

量子阱 / Rashba自旋轨道耦合 / 阱宽 / 垒高