Electrical Switching of the Edge Current Chirality in Quantum Anomalous Hall Insulators
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
通过自旋轨道扭矩实现量子反常霍尔绝缘体边缘电流手性切换,揭示了磁化与拓扑态相互作用的新机制。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically tunable chiral Majorana edge modes in quantum anomalous Hall insulator-topological superconductor systems
从理论上提出了手征Majorana边缘模来进行潜在量子计算的编织操作。在这里,我们提出了一个计划,以调节基于量子反常霍尔绝缘体(QAHI)拓扑超导体异质结的手征马约拉纳费米子的轨迹。施加外部栅极电压的QAHI区域引入了一个动态的阶段,使传出的马约拉纳费米子可以显着地调整到不同的引线。的轨迹进行了机械分析和电气操纵表示的振荡传输系数与栅极电压。通过器件的优化,电导同样可以检测到周期性振荡,这意味着手性马约拉纳边缘模式的实验控制。此外,这种对无序具有鲁棒性的振荡周期也为观察QAHI边缘模的能量色散关系提供了一种可行的方法。此外,电导的振荡行为可以作为手征马约拉纳费米子存在的确凿证据,这可以通过实验得到证实。
2019-12-07 cond-mat.mes-hall
Absence of the anomalous Hall effect in planar Hall experiments
本文解释了平面霍尔实验中周期为 $2π/3$ 的反常平面霍尔效应缺失的原因,指出无序贡献和镜面反射对称性破坏导致的传统 $π$ 周期效应掩盖了反常效应,并提出通过面内应变增强反常霍尔电导率及从实验数据中提取隐藏电导率的方案。
2023-07-28 cond-mat.mes-hall
Domain Wall in a Quantum Anomalous Hall Insulator as a Magnetoelectric Piston
理论研究了动态磁化织构与拓扑绝缘体界面诱导的量子反常霍尔绝缘体态的磁电耦合。特别是,我们提出的量子反常霍尔绝缘体的磁配置的域壁,当接触的电水库,作为一个磁电活塞。移动的畴壁在闭合电路中的电引线之间泵送电荷电流,而施加电偏压引起畴壁的往复运动。这种类似活塞的作用是通过载流子经由畴壁压印的手性模式的有限反射来实现的。此外,我们发现,当与最近发现的自旋-轨道扭矩诱导的畴壁运动在重金属相比,反射系数起着有效的自旋霍尔角的作用,建议的电控制畴壁的效率。定量地,这个有效的自旋霍尔角被发现接近$2$的普适值,提供了一个有效的方案来重新配置可能的存储器和逻辑应用的畴壁手性互连。
2016-02-02 cond-mat.mes-hall
Anomalous conductivity dependence of plasticized PVC for different modificator "A" concentrations and film thicknesses
实验研究了增塑PVC膜的电导率与增塑剂A质量分数和膜厚的关系。电导率对增塑剂浓度的非单调依赖关系和膜电阻对膜厚度的强非线性依赖关系被发现.模型的建设描述所收到的结果的可能性被显示和讨论。
2011-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Absence of Weyl nodes in EuCd$_2$As$_2$ revealed by the carrier density dependence of the anomalous Hall effect
通过合成低载流子密度EuCd$_2$As$_2$晶体并测量反常霍尔效应,发现其AHC随载流子密度降低而显著减小,与Weyl半金属预期不符,表明该材料实为磁性半导体。
2024-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory for electrical detection of the magnon Hall effect induced by dipolar interactions
我们推导了磁绝缘体中偶极相互作用对自旋扩散输运的反常霍尔贡献。磁振子,在这些系统中的角动量的载体,被证明有一个非零的Berry曲率,导致在一个可测量的霍尔效应。对于钇铁石榴石(YIG)薄膜,我们计算了反常和磁振子自旋电导率。我们表明,对于一个磁场垂直于薄膜的反常霍尔电导率是有限的。这导致非零霍尔信号,其可以使用在YIG薄膜的顶部上布置成霍尔条的坡莫合金条进行实验测量。我们表明,电检测和注入自旋是可能的,通过解决由此产生的扩散弛豫方程的霍尔酒吧。我们预测的实验测量的霍尔系数的温度和磁场强度的范围。最引人注目的是,我们表明,有一个符号的变化与增加的薄膜厚度的霍尔系数。
2021-04-22 cond-mat.mes-hall
Electrical detection in two-terminal perpendicularly magnetized devices via geometric anomalous Nernst effect
该研究通过器件结构工程产生几何反常能斯特效应,在两端Co/Pt垂直磁化自旋轨道转矩器件中实现与磁化相关的电学读出及读写操作。
2024-09-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Anomalous electrical magnetochiral effect by chiral spin fluctuation
非共线的自旋组态导致了许多与Berry相有关的非平凡现象。它们分别由矢量自旋手征$χ_{ij} ={\bf S}_i\times{\bf S}_j$或标量自旋手征$χ_{ijk}=({\bf S}_i \times {\bf S}_j) \cdot {\bf S}_k$描述,它们分别与自旋电流和有效磁场有关。标量自旋手性导致金属中的拓扑霍尔效应,而矢量自旋手性导致自旋原点的铁电性,即,绝缘体中的多铁性然而,矢量自旋手征在导电系统中的作用尚未阐明。本文从理论上证明了手征磁体中具有矢量自旋手征的自旋涨落对电子的非对称散射,导致非互易输运现象,即,电磁手征效应(eMChE)。这种不对称散射出现在领先的顺序散射项,这意味着一个大的非互易性的电荷和自旋电流。我们发现,温度和磁场依赖性的eMChE再现MnSi中观察到的。我们的研究结果揭示了微观机制的eMChE和它的潜力,在产生一个大的非互惠响应。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Disordered Electrical Potential Observed on the Surface of SiO$_2$ by Electric Field Microscopy
用电场显微镜研究了在单晶硅衬底上生长的$\sim 300$纳米厚的$_2$表面的电势。我们的研究结果表明,不均匀的电位分布与波动高达$\sim 0.4 $ V区域内的$1 μ$ m。在石墨烯片的这些常见电介质保持器的表面处观察到的电势波动应该引起石墨烯电荷密度的强烈变化,并为石墨烯的输运性质的一些异常行为提供简单的解释。
2009-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic quantized anomalous Hall effect in a moiré heterostructure
我们在扭曲双层石墨烯中观察到了量子反常霍尔效应,其霍尔电阻在零磁场下量子化到冯·克利青常数$h/e^2$的0.1%以内,这种效应是由内禀强关联驱动的,它将电子系统束缚在一个具有陈数$C=1$的单自旋和谷分辨的莫尔微带中.与非本征磁掺杂系统相比,测得的传输能隙$Δ/k_B\approx 27$ ~K大于磁有序$T_C\approx 9$ ~K的居里温度,霍尔量子化持续到几个开尔文的温度。值得注意的是,我们发现,小至1~nA的电流可以用来可控地切换相反极化状态之间的磁序,形成一个电可调的磁存储器。
2019-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Progress and prospects in the quantum anomalous Hall effect
量子反常霍尔效应是指在没有外加磁场的情况下,霍尔效应的量子化。量子反常霍尔效应具有拓扑性质,非常适合于利用无耗散手性边缘输运的无场电阻计量和低功率信息处理。在这个角度来看,我们提供了一个概述的最新成就,以及材料的挑战和机遇,有关工程固有/界面磁耦合,预计将推动该领域的未来发展。
2022-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical transport in deformed nanostrips: electrical signature of reversible mechanical failure
我们计算了一个薄的晶体带的原子被限制在一个准一维通道的固定宽度的电导率。当带材在拉伸载荷下变形时,电导率表现出异常行为。超过临界应变,固体通过固体和{ \em近晶}相的交替带的成核而失效,伴随着电导率的跳跃。由于在这个系统中的带的故障是已知的是可逆的,导电率异常可能有实际用途作为一个敏感的应变传感器。
2005-11-18 cond-mat.mes-hall
Absence of strong skew scattering in crystals with multi-sheeted Fermi surfaces
我们考虑了一个外来的贡献的异常和自旋霍尔效应在稀合金的基础上Fe,Co,Ni,Pt主机与不同的替代杂质。结果表明,一个强的斜散射机制是不存在的,在这样的晶体与多片费米面。基于这一发现,我们得出结论的相互排斥的强内在和斜散射的贡献所考虑的运输现象。它也使我们能够得出一般条件的材料,在那里的反常霍尔效应所造成的斜散射可以实现巨大的。
2018-07-16 cond-mat.mes-hall
Engineering electrically-switchable quantum anomalous Hall states by spin-orbit coupling
Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究院);Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, Clarendon Laboratory(鲁道夫·皮尔斯理论物理中心,克拉伦登实验室);Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science(国家材料科学研究所电子与光学材料研究中心);Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science(国家材料科学研究所材料纳米构筑学研究中心)
通过WSe2邻近耦合诱导自旋-轨道耦合,调控扭转单层-双层石墨烯的磁化反转,实现量子反常霍尔态的非易失性电切换,并展示Chern数在|C|=2和1之间的栅极可调性。
2026-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum anomalous Hall effect for metrology
本文概述量子反常霍尔效应(QAHE),讨论拓扑材料的生长表征,提出磁性掺杂(Bi,Sb)₂Te₃体系中QAHE电阻标准的实现路径及计量方法、挑战与应对策略,助力零场量子电学计量发展。
2025-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Anomalous and Topological Hall Effects with Phase-Space Berry Curvatures: Electric, Thermal, and Thermoelectric Transport in Magnets
该研究建立含相空间贝里曲率的半经典理论,统一解释磁体中反常与拓扑霍尔等横向输运效应,推导低温普适关系并揭示自旋轨道耦合与交换耦合相对强度对输运行为的调控作用。
2025-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous quantum scattering and transport of electrons with Mexican-hat dispersion induced by electrical potential
本文利用转移矩阵法研究墨西哥帽色散电子经阶跃和矩形势垒的散射与输运,发现双反射双透射及共振隧穿,并揭示可调控的负微分电导效应。
2024-03-14 cond-mat.mes-hall
Observation of the nonlinear anomalous Hall effect in 2D WTe2
霍尔效应只发生在时间反演对称性被破坏的系统中,例如普通霍尔效应中的外部磁场下的固体和反常霍尔效应(AHE)中的磁性材料。在这里,我们展示了一个新的霍尔效应在一个无磁材料在零磁场,其中霍尔电压依赖于纵向电流的平方。我们观察到的效果(称为非线性AHE)在二维的Td-WTe 2,半金属与破坏反转对称性和只有一个镜像线在晶面。我们的角度分辨的电气测量表明,霍尔电压改变符号时,偏置电流反转方向;它最大化(消失)时,偏置电流是垂直(平行)的镜像线。所观察到的效应可以被理解为由偏置电流引起的AHE,其产生面外磁化。霍尔电导率的温度依赖性进一步表明,这两个内在的Berry曲率偶极子和外在的自旋相关散射有助于观察到的非线性AHE。我们的结果打开了探索固体中非线性电输运的内在Berry曲率效应的可能性。
2018-10-08 cond-mat.mes-hall
Layer-engineered quantum anomalous Hall effect in twisted rhombohedral graphene
Westlake University(西湖大学);Westlake Institute for Advanced Study(西湖高等研究院);Zhejiang University(浙江大学);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构)
研究基于扭曲菱面体石墨烯家族构建设计型QAH平台,通过层配置实现\(C = N\)的QAH态,展示原位电控制,如在特定器件中切换\(C\)符号、驱动拓扑相变,建立层工程和电可调平台推动拓扑量子物质发展。
2026-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical readout of spins in the absence of spin blockade
本文提出一种利用两自旋系统极化率对能量失谐的依赖性,在自旋阻塞解除条件下实现高保真度自旋电学读出的方法,并在硅量子点-硼受主混合系统中验证,同时测得自旋弛豫时间。
2025-10-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electrical conductivity and screening effect of spin-1 chiral fermions scattered by charged impurities
基于自洽玻恩近似,研究了三维自旋1手性费米子在库仑杂质下的量子输运,发现平带态反常增强屏蔽效应并提高低能区电导率,减小屏蔽长度则增加高能区前向散射及顶点修正。
2023-09-07 cond-mat.mes-hall
Absence of Hall effect due to Berry curvature in phase space
从电子波包的半经典运动方程出发,导出了相空间中Berry曲率引起的横向电流。结果表明,由于“反常速度”和“有效洛伦兹力“的贡献被完全抵消,因此不存在由相空间Berry曲率引起的霍尔效应。
2021-04-08 cond-mat.mes-hall
Gate-Tunable Quantum Anomalous Hall Effects in MnBi$_2$Te$_4$ Thin Films
量子反常霍尔(QAH)效应最近在MnBi $_4$ $_2$ Te等本征磁性拓扑绝缘体(IMTI)的薄膜中实现。在这里,我们指出,这些IMTI的QAH间隙可以被优化,并且轴子绝缘体/半金属和陈绝缘体/半金属跃迁可以由$\sim 10$ meV/nm尺度上的电栅极场驱动。这种效应可以用简化的多层薄膜耦合狄拉克锥模型和薛定谔-泊松自洽场方程来描述。
2021-01-18 cond-mat.mes-hall
Visualizing the breakdown of the quantum anomalous Hall effect
本研究结合磁成像与电学输运测量,可视化了磁性掺杂拓扑绝缘体中量子反常霍尔效应的电流诱导击穿,发现其完全由电子加热主导,为诊断拓扑材料能量弛豫和实现稳健拓扑保护提供了框架。
2025-03-04 cond-mat.mes-hall
Non-linear anomalous Hall effect of two-dimensional spin-3/2 heavy holes
我们确定了一个相当大的非线性异常霍尔效应的自旋3/2重空穴的锌半导体纳米结构的电响应。该响应由四极相互作用驱动,其中电场由Td对称性实现。这种相互作用,直到最近才被认为是可以忽略不计的,反映了反演对称性破缺,并在两个维度上导致对平面内g因子的电场相关校正。这种效应可以在最先进的异质结构中观察到,无论是通过磁性掺杂还是通过使用矢量磁体,其中即使对于小的垂直磁场,它在幅度上也与拓扑材料相当。
2022-06-23 cond-mat.mes-hall
Topological critical states and anomalous electronic transmittance in one dimensional quasicrystals
由于缺乏周期尺度,人们对准晶中的电子态及其拓扑性质知之甚少。在这里,我们专注于一维准晶,并揭示其电子临界态是拓扑鲁棒的。本文利用平铺空间上同调理论,讨论了一维非周期平铺特别是Fibonacci准晶的情形,证明了拓扑临界态的存在性。此外,我们还显示了奇异的电子透射行为附近的拓扑临界状态。在微扰区域,我们讨论了平移对称性的缺乏和拓扑临界态的存在导致透射率的非常规标度行为。考虑到解析分析和数值计算,电子透射率的情况下,该系统被放置在空气中,或连接的半无限周期性的引线。最后,我们还讨论了我们的分析推广到其他准晶。我们的发现开辟了一类新的拓扑量子态,它们只存在于准晶中,由于奇异的平铺图案,在没有周期性的长度尺度,其异常的电子输运性质适用于许多实验。
2020-04-07 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Parity Hall Effect in Magnetically Disordered Topological Insulator Films
在磁掺杂薄膜拓扑绝缘体中,排列磁矩产生支持单个手征边缘态的量子反常霍尔相位。我们表明,作为系统退磁,无序随机取向的磁矩可以产生一个“量子反常宇称霍尔”相位与\emph{helical}边缘模式保护的酉反射对称性。我们进一步表明,引入超导性,结合选择性的反射对称性的门,允许创建和操纵的马约拉纳零模式,通过纯电气手段和零施加磁场。
2019-07-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Absence of heat flow in ν = 0 quantum Hall ferromagnet in bilayer graphene
本文通过体热输运实验研究双层石墨烯 ν = 0 量子霍尔铁磁态,发现其无可检测热导,表明该态存在有能隙的集体激发,为理解其基态与同位旋对称性破缺提供新实验依据。
2024-09-15 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Valley Hall Effect for Bosons
我们预测了在没有外部磁场的情况下,非中心对称二维材料中间接激子的谷霍尔电流的出现和量子化。本文报道了玻色子的量子反常谷霍尔效应。它存在的关键因素是激子运动的有限反常群速度和玻色-爱因斯坦凝聚体的存在,粒子被外部照明推出,形成稳态非平衡电流,该电流表现出作为光频率函数的量子化行为。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall
Skyrmion-induced anomalous Hall conductivity on topological insulator surfaces
电子自旋动量锁定与背景磁织构一起可以显著改变电子输运性质。本文从理论上研究了拓扑绝缘体与顶部含有磁性skyrmions的磁性绝缘体之间的电子输运。与常规金属中的拓扑霍尔效应不同,即使在没有面内磁织构的情况下,skyrmion也会对异常霍尔电导率产生额外的贡献,这是由于在skyrmion边界处获得的狄拉克电子的相位因子特性。
2017-10-12 cond-mat.mes-hall
Moire driven edge reconstruction in Fractional quantum anomalous Hall states
The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Center for Theoretical Condensed Matter Physics, The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学理论凝聚态物理中心)
研究莫尔分数量子反常霍尔态中的分数边缘模式,探讨晶格动量守恒与Umklapp散射的作用,揭示晶格动量约束如何重塑分数边缘模式的相互作用结构和低能行为。
2026-04-26 cond-mat.mes-hall
Anomalous Fermi arcs in a periodically driven Weyl system
三维外尔半金属在样品表面上表现出开放的费米弧,连接相反手征的体外尔点的投影。这些表面态的规范解释是根据层量子霍尔效应的手征边缘模式:垂直于连接两个外尔点的动量的二维动量空间平面由非零的陈氏数表征。值得注意的是,与已知的二维Floquet反常手征边缘态类似,在周期驱动系统中,在没有陈数的情况下,可以实现开放的费米弧。在这里,我们提出了一种方法来构建这样的反常费米弧在一个具体的模型。
2018-12-17 cond-mat.mes-hall
Electrical Detection of Individual Skyrmions in Graphene Devices
我们研究了位于磁性表面顶部的石墨烯霍尔探针作为Skyrmion的检测器,使用作为工作原理的异常霍尔效应由石墨烯电子与Skyrmion的非共面磁化的交换相互作用产生。我们研究了作为交换相互作用,skyrmion大小和设备尺寸的函数的效果的大小。我们的计算多端石墨烯nanodevices,工作在弹道制度,表明,对于现实的交换相互作用,一个单一的skyrmion会给霍尔电压以及达到的实验状态的最先进的。拟议的设备可以作为一个电换能器,标志着一个单一的skyrmion在纳米级区域的存在,铺平了道路,对集成的skyrmion为基础的自旋电子学和石墨烯电子学。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall
Anomalous parametric resonance in a spin-1/2 chain: dynamical effects of nontrivial topology
Michigan State University(密歇根州立大学)
研究强磁场下铁磁链中参数共振的动力学效应,揭示非平凡拓扑结构对磁化率和空间相关性的影响,以及拓扑与平凡区域之间的过渡控制。
2026-05-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-orbit interaction and anomalous spin relaxation in carbon nanotube quantum dots
我们研究了电子-晶格相互作用和自旋-轨道相互作用引起的自旋弛豫和退相干,并预测了磁场$B$引起的冲击效应。对于$B$的特定值,发生相消干涉,导致超过数十秒的超长自旋弛豫时间$T_1$。对于小的声子频率$ω$,我们发现了一个$1/\sqrtω$自旋-声子噪声谱-一个新的耗散通道的自旋量子点-这可以减少$T_1$许多数量级。我们发现,纳米管表现出零场能级分裂所造成的自旋轨道相互作用。这使得能够实现自旋的全电和相位相干控制。
2008-06-04 cond-mat.mes-hall
Anomalous topology and synthetic flat band in multi-terminal Josephson Junctions
本文研究多端约瑟夫森结中Andreev束缚态的合成能带拓扑,揭示BdG对称性导致的反常Chern数变化,并提出由量子霍尔态支撑的手性结可形成无直流和交流约瑟夫森效应的平带。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall
Anomalous Josephson effect in semiconducting nanowires as a signature of the topologically nontrivial phase
我们研究了具有Rashba自旋轨道耦合的半导体纳米线制成的约瑟夫森结,其中超导关联由邻近效应引起。在适当定向的磁场存在下,系统显示出反常的约瑟夫森效应:在两个超导体之间没有相位偏置的情况下出现非零的超电流。我们发现,这种反常电流可以显着增加,通过调整到螺旋状制度的纳米线。特别是,在短结中,大的反常电流是纳米线中拓扑非平凡超导性的特征。
2016-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
All-electrical production of spin-polarized currents in carbon nanotubes: Rashba spin-orbit interaction
研究了Rashba自旋轨道相互作用对任意手性碳纳米管量子输运的影响。对于某些自旋方向,我们发现一个强大的自旋极化电流,这取决于管的直径,Rashba区域的长度和管的手征。预测自旋相关的电导提出了不同的家庭的非手性和手征管。我们已经发现,不同的对称性作用于空间和自旋变量必须考虑,以解释自旋分辨电导之间的关系,在碳纳米管。这些对称性比平面石墨烯系统中采用的对称性更普遍。我们的研究结果表明,在没有外部磁场或磁性杂质的碳纳米管有稳定的自旋极化电流的可能性。
2016-03-29 cond-mat.mes-hall
Anomalous length dependent conductance of quasi-one-dimensional molecular wires assembled from metal superatoms
Changchun Normal University(长春师范大学);College of Physics, Jilin University(吉林大学物理学院);Institute of Atomic and Molecular Physics, Jilin University(吉林大学原子与分子物理研究所);City University of Hong Kong(香港城市大学)
本研究发现金属超原子组装的束状准一维分子线电导率随长度升高,衰减因子由正转负,源于费米能级移动降低隧穿势垒,为分子电路调控及超原子电输运应用提供新思路。
2024-10-06 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.comp-ph
Electrically tuned topology and magnetism in twisted bilayer MoTe$_2$ at $ν_h=1$
该研究理论绘制 ν_h=1 扭转双层 MoTe$_2$ 随扭转角和层间电势差变化的相互作用量子相图,揭示电场诱导的拓扑与磁性转变及自旋手性电开关。
2024-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous Heat Conduction and Anomalous Diffusion in Low Dimensional Nanoscale Systems
热传递是自然界中重要的能量传递过程。声子是半导体和电介质材料中主要的热载体。傅立叶定律与电导率的欧姆定律类似,是固体传热的基本定律。它指出,热导率是独立的样品规模和几何形状。虽然傅立叶定律在描述宏观热输运方面取得了巨大的成功,但它在低维系统中的有效性仍然是一个悬而未决的问题。本文综述了低维系统热输运的实验、理论和数值研究的最新进展,包括晶格模型、纳米线、纳米管和石墨烯。我们将证明,声子输运在低维系统超扩散,这导致了尺寸依赖的热导率。换句话说,傅立叶定律在低维结构中是崩溃的。
2012-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
All-electrical switching of a topological non-collinear antiferromagnet at room temperature
非共线反铁磁Weyl半金属由于具有零杂散场、超快自旋动力学、反常霍尔效应和Weyl费米子的手征反常等优点,引起了人们的广泛兴趣。然而,这种系统在室温下的全电控制,走向实际应用的关键一步,还没有报道。在Si/SiO2/Mn 3Sn/AlOx结构中,采用约5*10^{6} A/cm^{2}的小写入电流,实现了非共线反铁磁体Mn 3Sn的全电流感应确定性开关,在室温下具有强读出信号,无需外加磁场和注入自旋电流.我们的模拟结果表明,开关起源于电流诱导的内在非共线自旋轨道力矩Mn 3Sn本身。我们的发现为拓扑反铁磁自旋电子学的发展铺平了道路。
2022-07-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Spin-Orbit induced phase-shift in Bi$_{2}$Se$_{3}$ Josephson junctions
库珀对在两个弱耦合超导体之间的传输产生了超流电流和相位差,即著名的约瑟夫森效应。由于时间反演和宇称对称性,两个超导体之间没有相位差就没有约瑟夫森电流。反过来,当这两个对称性被打破时,在没有相位偏置的情况下可以存在异常超流,或者等价地,在没有超流的情况下可以存在异常相移$φ_0$。本文报道了在面内磁场作用下,由拓扑绝缘体Bi $_2$ Se $_3$制备的混合约瑟夫森结中的反常相移$φ_0$的观测结果.这种反常相移$φ_0$是通过测量约瑟夫森干涉仪中的电流-相位关系直接观察到的。这一结果提供了一个直接测量的自旋-轨道耦合强度和开放的相位控制约瑟夫森器件的材料与强自旋-轨道耦合的新的可能性。
2019-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con