Effetti di disordine in fenomeni spintronici

Prof. Roberto Raimondi, Dip. di Matematica e Fisica, Università Roma Tre (Italia)

Inglese

L’obiettivo del corso è di introdurre, in modo fenomenologico, la trattazione teorica degli effeti del disordine nel trasporto di carica e spin, in assenza ed in presenza di accoppiamento spin-orbita.
Le lezioni si svolgeranno secondo il seguente schema di massima.

  1. Teoria quantistica del trasporto: equazione per la matrice densità in presenza di diffusione da impurezze. Approssimazione diffusiva.

  2. Accoppiamento spin-orbita nei solidi: effetti intrinseci ed estrinseci. Hamiltoniane di Dresselhaus e di Rashba.

  3. Accoppiamento spin-orbita nella diffusione da impurezze: skew-scattering e side-jump e loro effetto nel trasporto.

  4. Spin-orbita di Rashba nel gas bidimensionale in presenza di disordine: effetto Edelstein ed effetto Hall di spin.

  5. Effetti di spin orbita intrinseci (Rashba) ed estrinseci (impurezze) nel gas bidimensionale. Spin-orbita come teoria di gauge.

  6. Teoria del trasporto nel grafene e conducibilità longitudinale.

  7. Spin-orbita di Rashba nel grafene ed effetto Edelstein nel grafene.

  8. Effetto Hall anomalo nel modello di Dirac mssivo in presenza di disordine: combinazione di effetti topologici e di disordine.

8 CFU/16 ore

Luogo: Aula Seminari (edificio U5)

14, 15, 16, 17 Gennaio dalle 9.30 alle 11.30
21, 22, 23, 24 Gennaio dalle 9.30 alle 11.30

IMPRESE, INNOVAZIONE E INFRASTRUTTURE

Disorder Effects in Spintronic Phenomena

Prof. Roberto Raimondi, Dip. di Matematica e Fisica, Università Roma Tre (Italy)

English

The goal of the lectures is to provide the basics of the theoretical description, in a phenomenological way, of the disorder effects in charge and spin transport, both in the absence and presence of spin-orbit coupling.
The lectures will, approximately, follow the layout below.

  1. Quantum transport theory: equation for the density matrix with impurity scattering. Diffusive approximation.

  2. Spin-orbit coupling in solids: intrinsic and extrinsic effects. Dresselhaus and Rashba Hamiltonians.

  3. Spin-orbit coupling in impurity scattering: skew-scattering and side-jump and their effect in transport.

  4. Rashba spin-orbit coupling in the two-dimensional electron gas in the presence of disorder: Edelstein and spin Hall effect.

  5. Interplay of intrinsic (Rashba) and extrinsic (impurity) spin-orbit coupling in the two-dimensional electron gas. Spin-orbit as a gauge field.

  6. Quantum transport theory for disordered graphene.

  7. Rashba spin-orbit coupling in graphene and monolayers systems. Edelstein effect.

  8. Anomalous Hall effect in the disordered massive Dirac model: interplay of disorder and topological effects.

8 ECTS/16 hours

Location: Seminar Room (U5 building)

14, 15, 16, 17 January from 9.30 till 11.30
21, 22, 23, 24 January from 9.30 till 11.30

INDUSTRY, INNOVATION AND INFRASTRUCTURE

Staff

    Responsabile

  • Francesco Cimbro Mattia Montalenti
  • Docente

  • Fabio Pezzoli
    Fabio Pezzoli

Metodi di iscrizione

Iscrizione manuale