Origin of spin-orbit splitting for monolayers of Au and Ag on W(110) and Mo(110)

W(110)またMo(110)上のAu及びAg単原子層におけるスピン-軌道分裂の起源

Shikin, A. M.*; Varykhalov, A.*; Prudnikova, G. V.*; Usachov, D.*; Adamchuk, V. K.*; 山田 洋一; Riley, J. D.*; Rader, O.*

Shikin, A. M.*; Varykhalov, A.*; Prudnikova, G. V.*; Usachov, D.*; Adamchuk, V. K.*; Yamada, Yoichi; Riley, J. D.*; Rader, O.*

スピン-軌道相互作用は、強磁性体や、外部磁場を必要とせず、電子状態のスピン分裂を生じさせる。われわれはW(110)上のAu及びAgの単原子層において、顕著にスピン分裂した表面電子状態を作製した。スピン分裂は表面単原子層を構成する元素の原子量によらず、基板に依存することを明らかにした。本研究では、角度分解、及びスピン分解の光電子分光によるフェルミ面計測から、表面原子層の電子状態が、スピンに依存した基板-原子層の電子状態の混成を介して、スピン分極に至ることを明らかにした。

Spin-orbit coupling can give rise to spin-split electronic states without a ferromagnet or an external magnetic field. We create large spin-orbit splittings in a Au and Ag monolayer on W(110) and show that the size of the splitting does not depend on the atomic number of the Au or Ag overlayer but of the Wsubstrate. Spin- and angle-resolved photoemission and Fermi-surface scans reveal that the overlayer statesacquire spin polarization through spin-dependent overlayer-substrate hybridization.