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2、起的内在自旋霍尔效应和持续自旋流、自旋流的产生、自旋流的定义以及自旋流产生电场等.最后也讨论一些有待于解决的课题，以及对该领域的展望. 关键词自旋轨道耦合，自旋流 Thespin
3、orbitinteractionandspincurrent SUNQing
4、Feng (BeijingNationalLaboratoryforCondensedMatterPhysics,InstituteofPhysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China) AbstractInrecentyearsthes
5、pin
6、orbitinteractionandspincurrenthavebeeninvestigatedextensively.Wereviewsomeofthemaindevelopmentsinthisfield,includingtheintrinsicspinHalleffectandpersistentspincurrentinducedbythespin
7、orbitinteraction,thegenerationofspincurrent,itsdefinition,andthespin
8、currentinducedelectricfield.Wealsodi
9、scusssomeunsolvedproblemsandfutureprospectsofthisfield. Keywordsspin
10、orbitinteraction,spincurrent 1引言 电子具有电荷和自旋自由度，但传统的硅基半导体电子器件主要是基于电子的电荷，而一直忽略自旋自由度.近十年来，人们在低维纳米尺度的体系中发现，自旋在很多性能方面比电荷更优越，例如,退相干时间长,能耗低等［1,2］.这就使得人们试图利用自旋自由度来设计新一代的电子器件.一门新兴的属于凝聚态物理领域的子学科——自旋电子学在近几年出现，并迅速蓬勃发展起来［1—3］.
11、自旋电子学是研究自旋操控、自旋输运、自旋流的特点等与自旋有关的学科.其目的是揭示与自旋有关的各种新现象，和实现自旋电子器件，以及进一步构造量子计算机. 自旋流是自旋电子学中一个最重要的物理量，它是和电流相对应的量.直观地说，一个自旋流相当于自旋向上的电子向一边运动，而同时自旋向下的电子向反方向运动.从2000年以来，人们对自旋流已展开了很多研究，目前实验上已能产生自旋流，已实现对自旋流的探测，同时自旋流的一些基本特征和规律也被揭露和深入研究. 自旋轨道耦合，也称自旋轨道相互作用，是自旋电子学中一个很重要的相互作用.自旋轨道耦合是一个相对论的结果，它的本质是外电场对运动自旋的作
12、用［4］.在通常情况下，自旋轨道耦合很弱，可以忽略.但在一些半导体体系中，它却表现出很强，而且它的耦合强度可以通过栅电压来调节和控制.例如，在实验上，对Rashba自旋轨道耦合已实现从-1×10-12eVm到3×10-11eVm的调节［5］.自旋轨道耦合的一个重要特点是，它将电子的自旋和电子的运动轨道耦合起来，所以利用自旋轨道耦合，人们可以简单方便地用外电场或外电压来实现对自旋的控制和操纵.近年来，人们对自旋轨道耦合进行了深入的研究，已陆续发现一些由自旋轨道耦合所引起的有趣效应，例如自旋霍尔效应、持续自旋流等. 本文将介绍近几年来在国际上对自旋流和自旋轨道耦合的研究进展.由于这
13、两个课题有紧密的联系，故将它们一起介绍.事实上，一方面，自旋轨道耦合能引起自旋流，例如横向霍尔自旋流和持续自旋流等；另一方面，当有自旋轨道耦合时，泡利矩阵σi(i=x,y,z)和哈密顿量不对易，以致通常定义的自旋流不守恒.近几年，在有自旋轨道耦合的体系中，怎么描述和定义自旋流已成为一个热门课题1).所以本文将介绍下列问题：一些自旋流产生的方法,由自旋轨道耦合所引起的两个有趣效应(即自旋霍尔效应和持续自旋流）；低维有自旋轨道耦合体系的哈密顿量的二次量子化，自
