反常霍尔效应中的物理机制

近年来，自旋轨道耦合导致的反常霍尔效应的研究成为凝聚态物理研究的热点课题之一。本项目将发展一套基于非平衡格林函数的理论方法来定量研究铁磁、自旋轨道耦合半导体等系统中的反常霍尔效应。我们将分析在扩散、弱局域及强局域等输运区域内载流子与杂质、与声子等散射导致的side-jump和skew scattering外禀反常霍尔效应机制，并研究这些散射对内禀机制的影响，从而探讨反常霍尔电导与温度、杂质浓度、自旋轨道耦合强度等的依赖关系；同时，将结合材料中载流子能带结构和波函数的真实计算，定量地描述实验上在绝缘型及电子传导型稀磁半导体、铁磁材料和InSb窄带半导体等系统中观测到的反常霍尔效应，试图澄清长期关于反常霍尔效应机制的争论；另外，我们还将开展存在自旋注入条件下、诸如铁磁/金属、铁磁/半导体等铁磁异质结构中反常霍尔效应（或称逆自旋霍尔效应）的研究，分析各种自旋迟豫机制对反常霍尔电流的影响。