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Magnetic-field-induced spin texture in a quantum wire with linear Dresselhaus spin-orbit coupling

机译：具有线性Dresselhaus自旋轨道耦合的量子线中的磁场感应自旋织构

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A quantum wire with strong Rashba spin-orbit interaction is known to exhibit a so-called spin texturing effect in presence of a moderate external magnetic field acting transverse to the wire axis and parallel to the symmetry-breaking "gate" electric field causing Rashba interaction. This effect typically disappears when the external magnetic field is made stronger than the effective spin-orbit magnetic field due to the Rashba interaction. In this work, we present a detailed study of the spin texturing phenomenon in a quantum wire with strong linear Dresselhaus spin-orbit interaction and an external transverse magnetic field. Unlike the pure Rashba case, we observe a persistent spin texture even in the limit when the external magnetic field is large and much stronger than the effective spin-orbit magnetic field due to Dresselhaus interaction. Magnetic field dependence of spin texture is therefore an experimentally viable method for identifying the dominant spin-orbit interaction in a zinc-blende quantum wire. We show that the local distribution of the spin density can be modulated by spin-orbit coupling strength, magnetic field, and the Fermi level of the electron gas.
机译：已知具有强Rashba自旋轨道相互作用的量子线在存在横向于线轴并平行于引起Rashba相互作用的对称性破坏“门”电场的适度外部磁场的情况下，会表现出所谓的自旋纹理化作用。当外部磁场由于Rashba相互作用而变得比有效自旋轨道磁场更强时，这种效应通常会消失。在这项工作中，我们将对具有强线性Dresselhaus自旋轨道相互作用和外部横向磁场的量子线中的自旋织构化现象进行详细研究。与纯Rashba情况不同，即使在外部磁场很大且由于Dresselhaus相互作用而比有效自旋轨道磁场强得多的情况下，我们也观察到了持久的自旋纹理。因此，自旋纹理的磁场依赖性是一种在实验上可行的方法，可用于确定锌共混量子线中的主要自旋轨道相互作用。我们表明，自旋密度的局部分布可以通过自旋轨道耦合强度，磁场和电子气的费米能级来调节。

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