近日，我院在二维JanusRashba效应调控方面取得重要突破，相关成果以“Rashba effect in 2D Janus group-III chalcogenides: Control via atomic-scale structural engineering”为题，发表在国际知名物理类期刊《Applied Physics Letters》上，并被编辑部评选为“Featured Articles”，且被选为当期封面。论文第一作者为我院硕士研究生邢子钰，通讯作者为秦真真副教授。

可调Rashba体系在自旋电子学中发挥着重要作用，但Rashba效应的高效调控一般受限于材料固有属性，或者调控方式的低效性。本研究基于第一性原理计算方法，对二维Janus III族硫族化合物的电子结构和Rashba效应展开了全面研究，提出通过有针对性的改变几何结构可直接实现高效的Rashba效应调控。具体地，在大多数半导体体系（带隙范围为1.22~2.3 eV）的费米能级附近观察到孤立的Rashba自旋分裂，其Rashba常数a_R在0.18~0.79 eVÅ之间。针对以上Rashba半导体，施加双轴或单轴拉伸应变可导致其a_R呈现近线性增大的趋势，且多数体系的a_R可超过1 eVÅ；相比而言，其外电场下的Rashba调控效果较弱。值得注意的是，将较大晶格常数的二维材料与上述Rashba半导体构建为异质结构时，其Rashba常数呈现出与应变情形下类似的增长趋势。通过应变或构建异质结构实现的高效Rashba效应调控源于其局部结构变化，这使得其中关键轨道（主导自旋劈裂）的轨道杂化作用增强，从而有效提高了Rashba常数。该工作提出了一种基于几何结构工程的Rashba效应调控策略，该策略在特定条件下可推广至其他Rashba体系，从而为推动可控自旋电子器件的发展提供新见解。

该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1063/5.0286633