二维自旋轨道耦合模型的幺正变换

拉什巴(Rashba)、德雷斯尔豪斯(Dresselhaus)与外尔(Weyl)哈密顿量构成了凝聚态系统中自旋轨道相互作用的基础建模框架。尽管它们描述不同材料类别并产生表面迥异的自旋织构,传统上这些理论框架被视为相互独立。该研究团队揭示:二维线性拉什巴模型与外尔模型可通过特定幺正变换精确映射,相同变换亦可实现线性德雷斯尔豪斯-1模型与德雷斯尔豪斯-2模型的双向转换。这种隐藏的对应关系为自旋轨道相互作用建立了统一理论基础,深化了对自旋轨道耦合的概念认知,并为探索复杂自旋织构开辟新途径。为展示应用价值,该工作提出一个融合所有已知基础自旋电子学模型的改进版哈密顿量ℋ𝑀𝐾𝑀,其突破性在于:在MKM变换下观测持久性自旋织构时,无需严格满足拉什巴与德雷斯尔豪斯自旋轨道耦合强度相等的条件。
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提交arXiv: 2026-01-07 04:55

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