The influence of temperature and impurities on the Rashba effect in a triangular quantum well
DOI (Low Temperature Physics):
https://doi.org/10.1063/10.0042670Ключові слова:
Rashba effect, heavy hole, Coulomb-bound potential strengthАнотація
Трикутна квантова яма обрана як теоретична модель, а для виведення виразу ефективної маси поляронів із характеристиками важких дірок у трикутних квантових ямах за наявності домішок і з урахуванням температури застосовано вдосконалений оператор лінійної комбінації та варіаційний метод. Через нецентросиметричну структуру трикутної квантової ями ефективна маса поляронів зазнає рашбівського спінорбітального розщеплення. Підвищення температури посилює теплове збудження фононів, інтенсифікуючи дірково-фононні взаємодії та збільшуючи опір руху дірок у кристалічній ґратці, що приводить до монотонного зростання ефективної маси поляронів із температурою. Домінувальна роль термічно збуджених фононів підсилює внесок спін-орбітальної взаємодії в розщеплення ефективної маси, що проявляється у збільшенні спінового розриву зі зростанням температури. Збільшення кулонівського зв’язаного потенціалу призводить до більшої локалізації хвильової функції дірки, посилюючи вплив структурної інверсійної асиметрії квантової ями на дірки. Локалізовані дірки є більш чутливими до такої асиметрії, що підвищує силу спін-орбітального зв’язку і зрештою призводить до збільшення рашбівського зазору розщеплення.
Посилання
S. A. Wolf, D. D. Awschalom, R. A. Buhrman, J. M. Daughton, S. von Molnár, M. L. Roukes, A. Y. Chtchelkanova, and D. M. Treger, “Spintronics: a spin-based electronics vision for the future,” Science 294 (No. 5546), 1488 (2001).https://doi.org/10.1126/science.1065389
S.-P. Shan, S.-H. Chen, R.-Z. Zhuang, and C. Hu, “Influence of a magnetic field on Rashba spin-orbit interaction in an anisotropic quantum dot,” Indian J. Phys. 95, 1085 (2021).https://doi.org/10.1007/s12648-020-01774-8
L. Hong, J. Ge, S. Shuang, and D.-K. Liu, “Inffuence of Rashba effect and Zeeman effect on properties of bound magnetopolaron in an anisotropic quantum dot,” Acta Phys. Sin. 71, 016301 (2022).https://doi.org/10.7498/aps.71.20210803
E. I. Rashba and Al. L. Efros, “Orbital mechanisms of electron-spin manipulation by an electric field,” Phys. Rev. Lett. 91, 126405 (2003).https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.126405
S.-P. Shan, “Temperature effect and Rashba effect of polaron in a parabolic quantum well,” Low Temp. Phys. 50, 171 (2024) [Fiz. Nyzk. Temp. 50, 181 (2024)].https://doi.org/10.1063/10.0024330
Z.-X. Li, C.-H. Yin, and X.-Y. Zhu, “Influence of Rashba spin-orbit interaction and Zeeman splitting on the ground state energy of polaron in an asymmetric quantum dot,” Mod. Phys. Lett. B 29, 1550124 (2015).https://doi.org/10.1142/S0217984915501249
F. Meng, J. Zhao, J. Cheng, and W. Liu, “Selective control of the Rashba spin-orbit coupling in multiple quantum wells,” Phys. B 649, 414468 (2023).https://doi.org/10.1016/j.physb.2022.414468
A. M. Babanlı and O. Uçar, “Magnetoresistance of electrons in quantum ring with Rashba spin-orbit interaction,” Low Temp. Phys. 47, 849 (2021) [Fiz. Nizk. Temp. 47, 923 (2021)].https://doi.org/10.1063/10.0006065
M. Governale, “Quantum dots with Rashba spin-orbit coupling,” Phys. Rev. Lett. 89, 206802 (2002).https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.89.206802
J. P. Stanley, N. Pattinson, C. J. Lambert, et al, “Rashba spin-splitting in narrow gap III–V semiconductor quantum wells,” Phys. E 20, 433 (2004).https://doi.org/10.1016/j.physe.2003.08.052
T.-N. Xu, H.-Z. Wu, and C.-H. Sui, “Rashba effect in PbTe/PbSrTe asymmetric quantum wells,” Acta Phys. Sin. 57, 7665 (2008). https://doi.org/10.7498/aps.57.7865
N. Tokuda, “Strong-coupled polarons via the deformation potential,” Solid State Commun. 35, 1025 (1980).https://doi.org/10.1016/0038-1098(80)91011-X
T. D. Lee, F. E. Low, and D. Pines, “The motion of show electrons in a polar crystal,” Phys. Rev. 90, 297 (1953).https://doi.org/10.1103/PhysRev.90.297
B. Poedoer, “Variational calculation for triangular quantum wells using modified trial wave function,” Acta Phys. Polonica A 88, 869 (1995).https://doi.org/10.12693/APhysPolA.88.869
