Strongly anisotropic spin and orbital Rashba effect at a tellurium – noble metal interface

We study the interplay of lattice, spin, and orbital degrees of freedom in a two-dimensional model system: a flat square lattice of Te atoms on a Au(100) surface. The atomic structure of the Te monolayer is determined by scanning tunneling microscopy and quantitative low-energy electron diffraction. Using spin- and angle-resolved photoelectron spectroscopy and density functional theory, we observe a Te-Au interface state with highly anisotropic Rashba-type spin-orbit splitting at the X point of the Brillouin zone. Based on a profound symmetry and tight-binding analysis, we show how in-plane square lattice symmetry and broken inversion symmetry at the Te-Au interface together enforce a remarkably anisotropic orbital Rashba effect which strongly modulates the spin splitting

Element a hybnost rozlišená elektronická struktura zředěného magnetického polovodiče: manganem dopovaného gallium arsenidu

Zředěné magnetické polovodiče slibují v aplikacích založených na spinových elektronických zařízeních na jejich potenciál pro feromagnetický pořádek při pokojové teplotě a různé unikátní přepínání a spin-závislé vodivosti. Nicméně přesný mechanismus, kterým dopování z přechodného kovu způsobuje, že ferromagnetismus je kontroverzní. Tady máme studoval zředěný magnetický polovodič (5% manganem dopovaný gallium arsenid) s Braggův reflexní stojatý vlnový paprsek s pevným rentgenovým paprskem se spektrální rozlišovací schopností a vyřešila svou elektronickou strukturu na součásti, které byly vyřešeny prvkem a momentem. The měřené intenzity valenčního pásma byly promítány do prvků vyřešených prvkem pomocí analogových energetických skenů Ga 3d, Mn 2p a As 3D úrovní jádra, s vynikajícími výsledky dohodu s elementy-projektované Bloch spektrální funkce a objasnění elektronické struktury tohoto prototypového materiálu. Tato technika by měla být široce použitelná pro jiné vícevrstvých materiálů.The dilute magnetic semiconductors have promise in spin-based electronics applications due to their potential for ferromagnetic order at room temperature, and various unique switching and spin-dependent conductivity properties. However, the precise mechanism by which the transition-metal doping produces ferromagnetism has been controversial. Here we have studied a dilute magnetic semiconductor (5% manganese-doped gallium arsenide) with Bragg-reflection standing-wave hard X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy, and resolved its electronic structure into element- and momentum- resolved components. The measured valence band intensities have been projected into element-resolved components using analogous energy scans of Ga 3d, Mn 2 p, and As 3d core levels, with results in excellent agreement with element-projected Bloch spectral functions and clarification of the electronic structure of this prototypical material. This technique should be broadly applicable to other multi-element materials