Эффект Рашбы

Эффект Рашбы — снятие вырождения по спину в твёрдых телах (в частности, гетероструктурах) благодаря сильному спин-орбитальному взаимодействию. Назван в честь Эммануила Иосифовича Рашбы, сотрудника АН УССР, открывшего эффект.

В полупроводниках, в приближении почти свободных электронов, гамильтониан спин-орбитального взаимодействия обратно пропорционален не собственной энергии электрона $mc^{2}$, а ширине запрещённой зоны $E_{g}$. Так как соотношение между $mc^{2}$ и $E_{g}$ составляет величину порядка 10⁶, спин-орбитальное взаимодействие в твёрдых телах проявляется намного сильнее. В гетероструктурах пространственный профиль зон, и следовательно, внутреннее электрическое поле, асимметричны. Следствием является расщепление электронных состояний для электронов со спинами, направленными вверх и вниз вдоль оси волновых векторов, что и называют эффектом Рашбы. Это коренным образом отличает снятие вырождения по спину в эффекте Рашбы, от снятия вырождения внешним магнитным полем, в котором подзоны для электронов с противоположным направлением спина смещаются вдоль оси энергии.

Спин-орбитальное взаимодействие типа Рашбы играет важную роль в объяснении внутреннего спинового эффекта Холла.

Литература

• Junhao Chu, Arden Sher. Device Physics of Narrow Gap Semiconductors. — Springer, 2009. — P. 328—334. — 506 p. — ISBN 9781441910394.
• Heitmann, D. Quantum Materials, Lateral Semiconductor Nanostructures, Hybrid Systems and Nanocrystals. — Springer, 2010. — P. 307—309. — 434 p. — ISBN 9783642105524.

Ссылки

• Ulrich Zuelicke. Rashba effect: Spin splitting of surface and interface states (англ.). Institute of Fundamental Sciences and MacDiarmid Institute for Advanced Materials and Nanotechnology Massey University, Palmerston North, New Zealand (1 декабря 2009). Дата обращения: 2 сентября 2011. Архивировано из оригинала 31 марта 2012 года.