自旋-轨道耦合作用是一个相对论效应,在过去的工作中自旋-轨道耦合作用都是以一个微扰的角色出现在固体物理中。但是最近十年的工作揭示了自旋-轨道耦合作用在固体物理中有时候起到二两拨千金的作用。其中最突出的例子就是拓扑绝缘体中由于自旋-轨道耦合作用导致的能带翻转而形成的非平庸表面态;其二就是自旋-轨道耦合作用协助下的Mott绝缘体。典型代表是反铁磁绝缘体的Sr2IrO4。我们在该领域中关注正交相的SrIrO3薄膜材料中由于强自旋-轨道耦合作用导致的奇特输运性质。主要的代表工作有:(1)在不同的应力作用下,SrIrO3薄膜材料的半金属性能够调制。具体而言,SrIrO3生长在SrTiO3衬底上的SrIrO3表现出电子-空穴共存的半金属性,而在LSAT衬底上生长的SrIrO3则表现出电子占主导的半金属性。详细内容可见:PRB, 91, 035110.

 

SrIrO3 SOC

在SrTiO3衬底上的SrIrO3表现出电子-空穴共存导致的非线性霍尔系数,而在LSAT衬底上生长的SrIrO3则表现出电子占主导的线性霍尔系数。