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Kammermeier, Michael ; Wenk, Paul ; Schliemann, John ; Heedt, Sebastian ; Schäpers, Thomas

Weak (anti)localization in tubular semiconductor nanowires with spin-orbit coupling

Kammermeier, Michael, Wenk, Paul , Schliemann, John, Heedt, Sebastian und Schäpers, Thomas (2016) Weak (anti)localization in tubular semiconductor nanowires with spin-orbit coupling. Phys. Rev. B 93, S. 205306.

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 25 Nov 2016 08:27
Artikel
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.34877


Zusammenfassung

We compute analytically the weak (anti) localization correction to the Drude conductivity for electrons in tubular semiconductor systems of zinc-blende type. We include linear Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling (SOC) and compare wires of standard growth directions < 100 >, < 111 >, and < 110 >. The motion on the quasi-two-dimensional surface is considered diffusive in both directions: ...

We compute analytically the weak (anti) localization correction to the Drude conductivity for electrons in tubular semiconductor systems of zinc-blende type. We include linear Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling (SOC) and compare wires of standard growth directions < 100 >, < 111 >, and < 110 >. The motion on the quasi-two-dimensional surface is considered diffusive in both directions: transversal as well as along the cylinder axis. It is shown that Dresselhaus and Rashba SOC similarly affect the spin relaxation rates. For the < 110 > growth direction, the long-lived spin states are of helical nature. We detect a crossover from weak localization to weak antilocalization depending on spin-orbit coupling strength as well as dephasing and scattering rate. The theory is fitted to experimental data of an undoped < 111 > InAs nanowire device which exhibits a top-gate-controlled crossover from positive to negative magnetoconductivity. Thereby, we extract transport parameters where we quantify the distinct types of SOC individually.



Beteiligte Einrichtungen


Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftPhys. Rev. B
Verlag:AMER PHYSICAL SOC
Ort der Veröffentlichung:COLLEGE PK
Band:93
Seitenbereich:S. 205306
DatumMai 2016
InstitutionenPhysik > Institut für Theoretische Physik
Physik > Institut für Theoretische Physik > Lehrstuhl Professor Grifoni > Arbeitsgruppe John Schliemann
Physik > Institut für Theoretische Physik > Entpflichtete oder im Ruhestand befindliche Professoren > Arbeitsgruppe Thomas Niehaus
Physik > Institut für Theoretische Physik > Lehrstuhl Ferdinand Evers
Identifikationsnummer
WertTyp
10.1103/PhysRevB.93.205306DOI
Stichwörter / Keywords2D ELECTRON-GAS; INAS NANOWIRES; QUANTUM-WELLS; MAGNETORESISTANCE; ANTILOCALIZATION; HETEROSTRUCTURES; GROWTH; RINGS; FIELD; GAAS;
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-348776
Dokumenten-ID34877

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