Biased quasi ballistic spin torque magnetization reversal
我们探讨了磁存储单元超快自旋力矩诱导磁化反转的基本时限。利用时间分辨的磁输运方法检测了自旋力矩电流脉冲激励下的自旋力矩进动和自旋力矩脉冲激励后的自由进动磁化振铃。使自旋扭矩激励脉冲的持续时间适应自旋扭矩进动周期允许抑制磁化振铃，从而相干控制磁化的最终取向。在存在难磁化轴偏置场的情况下，这种相干控制使得能够通过直接从初始到反向平衡态的单个旋进转动来实现最佳超快、准弹道自旋扭矩磁化反向。
2008-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Single-shot optical precessional magnetization switching of Pt/Co/Pt ferromagnetic trilayers
本研究通过单飞秒激光脉冲与面内磁场在Pt/Co/Pt三层结构中实现磁化切换，引入Cu层加速各向异性场恢复，并借助微磁学模拟揭示热各向异性转矩的作用，为光磁存储器件开辟新途径。
2025-08-07 cond-mat.mtrl-sci
A reduced model for precessional switching of thin-film nanomagnets under the influence of spin-torque
研究了具有面内磁化的薄膜磁性元件在垂直于薄膜平面的自旋电流作用下的磁化动力学。我们推导出一个减少偏微分方程的面内磁化角在弱阻尼制度。然后，我们应用这个模型来研究实验相关的问题切换的椭圆形元件时，自旋极化有一个组件垂直于膜平面，限制减少模型的宏自旋近似。宏观自旋常微分方程被视为一个弱阻尼哈密顿系统解析，和轨道平均的方法是用来理解的离散动力系统的解决方案的行为的过渡。我们的简化模型的预测进行比较的完整的朗道-Lifshitz-吉尔伯特-Slonczewski方程的宏自旋。
2016-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant magneto-acoustic switching: influence of Rayleigh wave frequency and wavevector
我们表明，在平面内磁化的薄膜，磁化可以有效地切换180度使用大振幅瑞利波沿硬或易磁化轴。在后一种情况下，形成大的特征性的类磁共振域。微磁模拟清楚地证实，这种多域配置是兼容的共振旋进机制。在两种几何结构中，反转的畴都有几百μm^2，比使用自旋转移矩或场驱动的旋进开关所显示的要大得多。我们表明，表面声波在寻址给定区域之前可以传播至少1mm，并且可以干涉以创建可以以亚微米精度定位的磁条。
2018-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Ballistic vs Diffusive Transport in Current-Induced Magnetization Switching
我们测试是否由于自旋转移力矩在铁磁/非磁性/铁磁（F/N/F）三层的电流感应磁化开关显着变化时，N-金属层内的散射从弹道改变为扩散。这里，对于Cu间隔层，弹道对应于大于或等于3的比率r = λ/t，而对于CuGe合金间隔层，扩散对应于小于或等于0.4的比率r = λ/t，其中λ是固定厚度t = 10 nm的N层中的平均自由程。合金间隔层的平均开关电流仅略微大于Cu的平均开关电流。最好的可用模型预测的开关电流在间隔层中的漫散射比我们看到的更大的灵敏度。
2007-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Field-free-switching state diagram of perpendicular magnetization subjected to conventional and unconventional spin-orbit torques
在强自旋轨道耦合的非磁性材料中缺乏某些晶体对称性允许存在非常规自旋霍尔响应，其中电生成的横向自旋电流具有共线流动和自旋方向。将这种自旋电流注入相邻铁磁层可以通过非常规的自旋轨道扭矩激发磁化动力学，从而导致具有垂直磁各向异性的铁磁体中的确定性切换。我们研究了传统和非传统的自旋轨道转矩之间的相互作用的磁化动力学的垂直铁磁体在小的固有阻尼限制，并确定了一套丰富的动力学制度，包括确定性和概率开关，进动和钉扎状态。与通常的看法相反，我们发现存在一个临界的常规自旋霍尔角，超过该角，确定性磁化切换过渡到旋进或钉扎状态。相反，我们表明，较大的非常规自旋霍尔角通常有利于确定性开关。我们推导出一个近似的表达式，定性地描述了完全确定性的开关和岁差状态之间的状态图边界，并讨论了一个标准，用于搜索破碎的自旋霍尔材料，以最大限度地提高开关效率。我们的工作为高效节能的自旋电子器件提供了一个路线图，这可能为先进的内存计算技术的应用打开大门。
2022-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of spin-transfer-induced switching of nanomagnets
我们测量的温度，磁场和电流依赖性的自旋极化电流的纳米磁体的开关。根据电流偏置，切换可以发生在两个静态磁状态之间或静态和电流驱动的进动模式之间。在这两种情况下，切换是热激活的，并由样品温度，而不是更高的有效磁温度。在静态之间切换的激活势垒线性地依赖于电流，对于动态到静态切换具有较弱的依赖性。
2004-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Time-Domain Studies of Very-Large-Angle Magnetization Dynamics Excited by Spin Transfer Torques
我们描述的时域测量提供了新的信息，大角度的非线性动力学的纳米磁体从自旋极化电流的自旋转移力矩激发。取样示波器测量，平均超过数千个实验时间轨迹，表明自旋转移驱动的磁开关的平均反转时间有一个阶梯状的依赖于磁场，因为一个整数的进动周期是需要反转。示波器测量的个别实验痕迹揭示非周期性的大幅度电阻变化的值的磁场和电流之间的交叉区域的制度的自旋转移驱动的开关和稳态进动。我们还直接观察到存在的时间相关的开关，在纳秒尺度上，在不同的岁差模式和岁差模式和静态之间，在特定值的磁场和电流偏置。
2007-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Large-angle, gigahertz-rate random telegraph switching induced by spin-momentum transfer
我们发现，自旋极化直流电流通过一个小的磁性元件诱导两个状态，随机电报切换的磁化通过自旋动量转移效应。由于完全磁化反转，状态的电阻相差高达变化的50%。在很宽的电流和磁场范围内都可以看到波动，其速率可以超过2 GHz，并且涉及大量（10^4 nm^3）自旋的集体运动。开关率与场和电流的趋势表明，单独增加温度不能解释的动态。速率接近一个随机的制度，其中动态是由进动运动和热扰动。
2004-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Modeling of microwave-assisted switching in micron-sized magnetic ellipsoids
微波辅助磁化反转是仿照坡莫合金微米尺寸的磁性椭球。我们的模拟证实，这个过程需要更少的领域比磁化反转下的静态场。这是由于不同的反转模式，在微波辅助工艺的情况下，反转模式总是波纹结构。在磁化反转两个阶段：成核和弛豫区分。成核过程是由自旋波不稳定性。弛豫过程与通过畴壁传播的畴扩张有关，畴壁传播由畴壁中心的磁矩的旋进运动决定。因此，开关时间是微波频率的复振荡函数。
2009-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Nutational switching in ferromagnets and antiferromagnets
最近的研究表明，在超短时间尺度上，磁化动力学不仅表现出岁差，而且章动。在这里，我们调查如何章动可以有助于自旋开关导致超快的数据写入。我们用解析理论和原子自旋模拟方法讨论了铁磁体和反铁磁体在高频磁场中的行为。在铁磁体中，线性极化场使磁化垂直于外场，从而实现$90^{\circ}$切换。对于$xy$平面中的圆极化场，磁化向$z$方向倾斜。在此倾斜过程中，它围绕$z$轴旋转，允许$180^{\circ}$切换。在反铁磁体中，频率高于章动频率的外场使序参量平行于场的方向，而对于较低的频率，它垂直于场的方向。开关频率随着磁场强度而增加，并且它偏离拉莫尔频率，使得在高磁场中超过旋进开关成为可能。
2022-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Deterministically switching the Bloch chirality of domain walls and skyrmions: the Dzyaloshinskii astroid
我们提出了一种确定性控制的磁畴壁和skyrmions的布洛赫手征的机制，起源于界面Dzyaloshinskii $-$ Moriya相互作用之间的相互作用（？）和垂直的磁场。虽然传统的界面散射有利于手征Néel skyrmions，但它不会破坏混合Bloch $-$ Néel skyrmions中两种Bloch手征的能量对称性。然而，布洛赫手性之间切换的能量势垒确实取决于旋转的方向，这是由驱动场的方向决定的。我们的分析和微磁学分析的稳态Dzyaloshinskii域壁动力学的高潮在一个开关图类似于斯通纳$-$ Wohlfarth星状体，揭示了存在的非手性，手性和旋进布洛赫制度，我们进一步表明，鉴于建立充满活力的模型，skyrmions应表现出相同的基本行为。最后，我们讨论了最近的理论垂直布洛赫线$-$介导的确定性布洛赫手征的岁差制度，并将这些参数较低的驱动领域。这项工作建立了磁孤子的布洛赫手征可以切换的需求与应用领域，所示的Dzyaloshinskii星形。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hysteresis of static polarizability of a ballistic ring in presence of intense high-frequency field
研究了共线直流和高频电场作用下的弹道环。一种可能性是证明了系统之间切换两种状态，通过改变直流和/或高频场的强度。它导致作为直流电场的函数的环直流偶极矩的滞后行为。
2003-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical limit of the minimal magnetization switching field and the optimal field pulse for Stoner particles
研究了单轴Stoner粒子最小磁化翻转场的理论极限和最佳场脉冲设计。得到两个结果。一个是在所有可能的设计中存在最小磁场的理论极限。它示出的限制是成比例的阻尼常数在弱阻尼制度和方法的Stoner-Wohlfarth（SW）限制在大阻尼。对于一个现实的阻尼常数，这个限制是十倍以上小于所谓的旋进磁化反转下的非共线静态场。另一个是关于最佳场脉冲设计：如果磁场的大小不改变，但其方向可以在反转过程中发生变化，则存在最佳设计，该设计给出了最短的切换时间。开关时间取决于磁场大小、阻尼常数和磁各向异性。然而，最佳脉冲形状仅取决于阻尼常数。
2006-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal through synchronization with a microwave
基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程，可以证明圆极化微波可以通过同步反转Stoner粒子的磁化。与静磁场引起的磁化反转相比，当微波频率适当时，最小开关场远小于旋进磁化反转的最小开关场。微波只需要克服斯通纳粒子的能量耗散，以便与具有静态磁场的常规方法不同地反转磁化，其中切换场必须具有磁各向异性的量级。
2006-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Irreversible magnetization switching using surface acoustic waves
本文提出了一种分析和数值方法来确定利用声表面波（SAW）实现磁化不可逆转换的最佳实验条件。层被磁化垂直于平面和两个开关机制被认为是。在旋进切换中，小的面内场最初使磁化倾斜，并且SAW的通过通过逆磁致伸缩来修改磁各向异性参数，这触发旋进，并且最终反转。使用的磁性半导体（Ga，Mn）（As，P）的一个完全特征化的层的微磁参数，然后，我们表明，有一个大的窗口，可访问的实验条件（SAW振幅/波矢量，场振幅/方向）允许不可逆的开关。由于这是一个谐振过程，也探讨了SAW频率失谐对磁系统本征频率的影响。最后，另一个非共振开关机制简要设想，并发现适用于（Ga，Mn）（As，P）：SAW辅助域成核。在这种情况下，施加一个小的垂直场与初始磁化方向相反，SAW的通过降低了畴成核势垒。
2013-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Controlling the Suhl instability: a numerical study
磁化反转（切换）使用r.f.场或蛮力进动切换目前被认为最终受到非均匀自旋波的非线性激发（所谓的Suhl不稳定性）的限制。在这里，我们表明（数值上，对于球体的情况下），这种不稳定性可以通过选择施加的场和/或球体直径以这样的方式，可以通过非线性过程激发的模式的频率是非共振的抑制。虽然结果不能用基于平面波的传统模型来解释，但可以通过将实际状态投影到小振幅自旋共振本征函数上来理解。
2005-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Exchange coupled perpendicular media
本文综述了交换弹簧双层膜和梯度介质的研究进展。梯度介质优化的分析模型给出了最佳的磁化强度值Js = 0.8T。最佳设计允许具有3.3 nm量级粒径的热稳定晶粒，其支持高达5至10 Tbit/inch 2的超高密度。与单相介质相比，双层介质和梯度介质中的开关场分布显著减小。对于梯度介质的开关场分布减少了约2倍。对于双层介质，软层各向异性约为硬层各向异性的五分之一时，得到了最小的开关场分布。详细研究了旋进开关对磁性双层膜反转时间和反转场的影响。交换弹簧双层可以用20 ps的场脉冲反转。
2008-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Double-pulse control of all optical magnetization reversal in Tb/Co multilayers
Wuhan University of Technology（武汉理工大学）；Radboud University（拉德堡德大学）；Université Grenoble Alpes, CEA, CNRS, Grenoble INP, SPINTEC（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、自旋电子学中心）
通过双脉冲激光激发研究Tb/Co多层膜中环状磁化反转的动力学，实验和数值模拟表明调节脉冲延迟可控制最终磁畴图案。
2026-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Strain-mediated magnetoelectric effect for the electric-field control of magnetic states in nanomagnets
没有电流的磁电场控制可能会使自旋电子学朝着超低功率方向发生革命。在这里，通过使用机械耦合相场模拟，我们计算证明了应变介导的磁电效应的应用电场控制的异质结构中的磁状态。在由软纳米磁体Co和压电衬底PMN-PT构成的模型异质结构中，探索了由电场激发的磁态的波动性和磁化翻转动力学。研究发现，电场可以驱动单畴纳米磁体进入平衡涡旋态。即使在去除电场或施加反向电场之后，纳米磁体仍保持在涡旋状态，即涡旋状态是极其稳定且非易失的。只有通过利用旋进磁化动力学，180 $^\circ$磁化切换是可能的，在小尺寸的纳米磁体，这是自由的稳定的涡旋状态。通过对电场幅值、脉冲宽度和斜坡时间的精心设计，电场脉冲可以实现确定性的180 $^\circ$开关。最小开关时间小于10 ns。这些结果为低功耗、高可靠性和快速电场控制自旋电子学的设计提供了有用的信息。
2017-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic Modelling of the Heat Assisted Switching Process in high Anisotropy FePt Granular Thin Films
对辅助磁开关的动态过程进行了数值模拟，研究了相关物理过程。该模型采用Voronoi构造来确定纳米颗粒薄膜记录介质的物理结构，并求解Landau-Lifshitz-Bloch（LLB）方程来随时间演化磁系统。在峰值系统温度的范围内并且对于多个各向异性值确定磁化的减少。结果表明，HAMR过程不是简单的热还原能垒上的磁化反转。为了实现完全磁化反转（对于所有研究的各向异性），需要至少6 kOe的外加场强，并且峰值系统温度必须至少达到居里点（Tc）。当加热到Tc时，与每个晶粒相关联的磁化被破坏，这引起非进动线性反转模式。通过这种线性反转模式反转磁化是有利的，因为反转时间比与进动相关联的时间小两个数量级。在这些条件下，随着温度降低到环境温度，磁化在所施加的场的方向上恢复，完成反转过程。此外，该模型产生的结果是一致的概念，热写入;当加热介质的Tc，较小的晶粒需要一个较大的场强反转磁化。
2019-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Fraunhofer response and supercurrent spin switching in black phosphorus with strain and disorder
我们建立了在磁交换场和磁应变作用下弹道和无序超导单层黑磷器件的理论模型。弹道的情况下，通过一个微观Bogoliubov-德Gennes形式主义的研究，而无序的情况下，我们制定了一个准经典模型。利用这两个模型，我们从理论上研究了二维黑磷约瑟夫森结中超导电流对外加磁场的响应。结果表明，当费米能级和机械应变发生变化时，弹道样品中的超电流对垂直磁场的响应会偏离标准的夫琅和费干涉图样。这一发现表明，化学势和应变的组合是一个有效的外部旋钮，以控制高灵敏度应变效应晶体管和超导量子干涉器件的电流响应。我们还研究了超导体-铁磁体-铁磁体-超导体结中的超导电流，其中两个相邻磁化区域的磁化强度是均匀的，但取向不一致。我们表明，磁化错位可以控制激发的谐波高于一次谐波sin（φ）（其中φ是超导体之间的相位差），在超导电流，并构成一个完整的自旋开关电流元件。最后，我们讨论了可能的实验实现我们的研究结果。我们预见我们的模型和讨论可以为实验者设计设备和未来的研究提供指导。
2018-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
In plane reorientation induced single laser pulse magnetization reversal in rare-earth based multilayer
单脉冲全光学螺旋度独立切换（AO-HIS）表示使用飞秒单激光脉冲反转纳米结构的磁矩的能力。它是一种超快的方法，可以在不使用任何外加场的情况下操纵磁化。自从第一次在GdFeCo亚铁磁系统上进行开关实验以来，单脉冲AO-HIS一直局限于Gd基合金或Gd/FM双层膜，其中FM是铁磁层。直到最近，AO-HIS才扩展到其他一些材料：MnRuGa亚铁磁Heusler合金和具有非常特定厚度和成分范围的Tb/Co多层膜。在这里，我们证明了在Tb/Co中观察到的单脉冲AO-HIS的结果来自于与Gd基样品不同的机制，并且可以获得大范围的稀土-过渡金属（RE-TM）多层膜，使得这种现象更加普遍。令人惊讶的是，在这个大家庭的（RE-TM）多层系统，切换的阈值通量被观察到是独立的脉冲持续时间，高达至少12 ps。此外，在高激光强度下，诱导同心环畴结构，揭示多个通量阈值。这些引人注目的开关功能，这是在GdFeCo合金中的AO-HIS的相反，伴随着在平面内的磁化重定向的演示，指向一个内在的进动反转机制。我们的研究结果允许扩展各种具有可调磁特性的材料，这些材料可以集成在复杂的异质结构中，并为基于磁序的全光控制的未来应用提供了工程材料的途径。
2022-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Ballistic spin-transport properties of magnetic tunnel junctions with MnCr-based ferrimagnetic quaternary Heusler alloys
研究了CoCrMnZ四元Heusler合金作为MgO基磁性隧道结电极的适用性，证实其具备机械稳定性、高自旋极化与1000%量级的TMR比，且高居里温度使TMR比温度依赖性更弱。
2023-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Fast magnetization switching of Stoner particles: A nonlinear dynamics picture
从Landau-Lifshitz-Gilbert公式中的非线性动力学的角度研究了Stoner粒子的磁化反转。获得了以下结果。1)我们澄清，所谓的Stoner-Wohlfarth（SW）限制成为精确的阻尼常数是无穷大时。在此极限下，磁化强度沿最陡的能量下降路径运动，最小开关场是系统中只有一个稳定不动点的开关场。2)对于一个给定的磁各向异性，有一个临界值的阻尼常数，高于该值的最小开关场是相同的SW极限。3)我们说明了如何不动点和他们的盆地下沿不同方向的领域的变化。这种变化很好地解释了为什么非平行场给出较小的最小开关场和短的开关时间。4)在存在能量耗散的情况下，弹道磁化反转的磁场应该沿着一定的方向窗口。窗口的宽度取决于阻尼常数和磁各向异性。方向窗的上、下界随阻尼常数的增大而增大。对于给定的磁各向异性，窗口宽度随阻尼常数振荡。对于零阻尼和无穷大阻尼，它都是零。因此，在目前的实验中广泛采用的垂直场配置不是最好的一个，因为在一个真实的系统中的阻尼常数是远离零。
2005-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Spin-torque induced wall motion in perpendicularly magnetized discs: ballistic versus oscillatory behavior
本文利用时间分辨测量和模型化方法研究了垂直各向异性磁体中磁畴壁的自旋力矩诱导运动。在直径在70和100 nm之间的盘中，壁在盘上漂移，由于壁在Walker区域中移动而产生明显的来回振荡。几个开关路径随机发生，并导致不同的开关持续时间。壁可以以弹道的方式穿过盘中心，或者在穿过之前和之后具有明显的振荡。如果垂直布洛赫线在壁内成核，则中心的交叉甚至可以发生多次。使用由壁位置$q$和其平面内磁化投影的倾斜$ϕ$参数化的集体坐标模型来分析壁运动。的动态结果从拉伸场，它描述了亲和力的壁，以减少其长度和壁刚度场描述的壁倾向，以减少偶极能量通过旋转其倾斜。壁振荡是由两个自由度$q$和$ϕ$之间的能量连续交换引起的。壁动力学的随机性可以从滞留池的概念来理解：滞留池是$q-ϕ$空间中的一个区域，在该区域中，壁暂时地束缚在圆盘中心。具有接近池塘的轨迹的壁必须绕过它，因此具有较长的传播时间。对于通常为40 nm的圆盘直径，保留池消失：然后，壁以弹道方式移动，而不管其倾斜的动力学。然后，传播时间对波动是鲁棒的，因此是可再现的。
2021-04-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Picosecond Spin-Orbit Torque Induced Coherent Magnetization Switching in a Ferromagnet
本研究通过避免磁畴成核过程并相干驱动磁化，实验实现了无孵化延迟的皮秒级超快自旋轨道力矩诱导铁磁体翻转，完全翻转仅需约250 ps，为大幅提升SOT-MRAM器件写入速度提供了潜在途径。
2022-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cooperative STT and SOT switching in perpendicular magnetic tunnel junctions: Role of the pulse-end magnetization state
Nanjing University（南京大学）；Nanjing University of Posts and Telecommunications（南京邮电大学）
本文针对SOT-MRAM传统开关易反向的问题，提出协同STT与SOT的无外场开关方案，通过模拟与解析模型揭示脉冲末端磁化状态是开关速度与可靠性的决定性因素。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hypersonic heat-induced flows of magnons induced by femtosecond laser pulses
在这项工作中，我们提出的亚皮秒的时间尺度上的亚铁磁双层和它的超快自旋动力学的影响的磁振子电流的存在的证据。亚铁磁体GdFeCo是一种已知在飞秒激光脉冲激发后在1- 2 ps内进行超快开关的材料。在这里，我们表明，通过施加飞秒激光脉冲和化学不均匀性的存在引起的强烈的热梯度导致局部的自旋，产生快速转移的自旋角动量的有效温度的不平衡，我们解释为超快自旋塞贝克效应。我们已经量化了在这样的系统中的典型的磁振子传播。结果表明，磁振子的传播速度为30 nm/ps。这种磁振子传播的特征时间尺度表明，这种磁振子传输可以在开关中发挥重要作用，这是实现以更高频率运行的下一代数据处理设备的关键理解。
2020-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Electric Field-Tuned Topological Phase Transition in Ultra-Thin Na3Bi - Towards a Topological Transistor
从拓扑绝缘体到常规绝缘体的电场诱导量子相变已被提出作为拓扑场效应晶体管的基础[1-4]。在该方案中，电场可以“打开”电荷的弹道流，并且沿着二维（2D）量子自旋霍尔绝缘体的无耗散边缘自旋[5-9]，并且当“关闭”时是没有导电沟道的常规绝缘体。例如拓扑晶体管对于低能量逻辑电路是有希望的[4]，这将需要具有比室温大得多的常规和拓扑带隙的电场切换材料，显著大于迄今为止提出的带隙[6-8]。拓扑狄拉克半金属（TDS）是寻找拓扑场效应开关的有前途的系统，因为它们位于常规相和拓扑相之间的边界[3，10 -16]。在这里，我们使用扫描探针显微镜/光谱（STM/STS）和角度分辨光电子能谱学（ARPES）来表明TDS Na 3Bi [3，17]的单层和双层膜是2D拓扑绝缘体，在没有电场的情况下，体带隙>400 meV。在通过用钾掺杂或通过靠近STM尖端施加电场时，带隙可以完全闭合，然后重新打开，具有大于100 meV的常规带隙。在常规和量子自旋霍尔相的大的带隙，远远大于热能kT = 25 meV，在室温下，表明Na 3Bi是适合于室温拓扑晶体管操作。
2019-02-05 cond-mat.mtrl-sci
