Magneto-optical Kerr and Faraday effects in bilayer antiferromagnetic insulators
研究双层反铁磁绝缘体MnBi$_2$Te$_4$中的磁光克尔与法拉第效应，发现通过垂直电场或外部磁矩破坏对称性可产生该效应，且AFMTI与平庸绝缘体表现出截然不同的光学特征，为光学检测和操纵层状拓扑反铁磁体提供了新途径。
2023-07-31 cond-mat.mes-hall
Spin Seebeck and Spin Nernst Effects of Magnons in Noncollinear Antiferromagnetic Insulators
我们的联合热自旋转换的理论和计算机实验研究表明，非共线的反铁磁绝缘体是有前途的材料产生磁振子自旋电流时，应用的温度梯度：它们表现出自旋塞贝克和自旋能斯特效应。利用Kubo理论和自旋动力学模拟，我们明确评估这些影响在一个单一的kagome片钾铁黄钾铁矾，KFe $_3$（OH）$_6$（SO $_4$）$_2$，并预测在$20 \mathrm{K}$的温度下的自旋塞贝克转换因子为$0.2 μ\mathrm{V}/\mathrm{K}$。
2019-03-28 cond-mat.mes-hall
Spin Nernst effect in the Paramagnetic Regime of An Antiferromagnetic Insulator
我们从理论上研究了由纵向温度梯度驱动的纯自旋霍尔电流，即，自旋能斯特效应（SNE），在顺磁状态的共线反铁磁绝缘体与Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。Cheng { \it et al.}提出了这种绝缘体中磁有序态的SNE。[R. Cheng，S. Okamoto和D. Xiao，Phys. Rev. Lett. 117，217202（2016）]。在这里，我们表明，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用可以产生一个纯粹的自旋霍尔电流，即使没有磁有序。利用Schwinger玻色子平均场论，我们计算了无序相的SNE随温度的变化。我们还讨论了实验实现我们的结果的影响。
2018-07-19 cond-mat.mes-hall
Quantum phase transitions of a disordered antiferromagnetic topological insulator
我们研究了静电无序对三维反铁磁绝缘体（具有交错磁化的量子反常霍尔层堆叠）电导率的影响。相图包含的区域中，无序的增加首先导致表面导电的外观（通过拓扑相变），其次是体导电的外观（通过金属-绝缘体过渡）。导电的表面状态是稳定的有效的时间反转对称性，是打破局部的混乱，但恢复长的长度尺度。一个简单的自洽玻恩近似可靠地定位这个所谓的“统计”拓扑相的边界。
2013-10-03 cond-mat.mes-hall
Theory of spin transport through antiferromagnetic insulator
在两重金属接触的正/反自旋霍尔效应驱动/探测情况下，给出了反铁磁绝缘体中自旋输运的理论公式.自旋信号被证明是由反铁磁体的铁磁关联函数，这是计算的基础上的磁振子表示。为了覆盖高温制度，我们包括一个辅助字段表示短AF相关性和温度依赖性阻尼由于磁振子散射。自旋的扩散长度很长，接近两个AF磁振子的简并度，并且在Néel转变附近有一个最大值。
2019-03-18 cond-mat.mes-hall
Topological properties of domain walls in antiferromagnetic topological insulators
本文探索了反铁磁拓扑绝缘体中磁畴壁的拓扑性质，构建了两种紧束缚模型，发现磁畴壁可作为非平庸拓扑的来源，在体态和铁磁表面中生成并操控无能隙态。
2025-09-16 cond-mat.mes-hall
Nanomechanical Characterization of an Antiferromagnetic Topological Insulator
反铁磁拓扑绝缘体MnBi 2 Te 4（MBT）是研究奇异拓扑现象和磁性的理想平台。磁性相变在MBT族材料的输运特征已经得到了很好的研究。然而，它们的机械性能和磁-机械耦合还没有得到很好的探索。我们利用奈米机电系统，透过磁性薄膜的磁致伸缩耦合来研究磁性薄膜的内禀磁性。我们研究了不同温度下反铁磁（AFM）-倾斜反铁磁（cAFM）-铁磁（FM）磁相变随磁场变化的机械共振特征。通过机械共振的频移揭示了MBT中的自旋翻转跃迁。随着温度高于TN，跃迁在共振频率图中消失，与运输测量一致。我们使用一个磁致伸缩模型来关联的频率偏移与自旋倾斜状态。我们的工作展示了一种研究磁性拓扑绝缘体的磁相变、磁化强度和磁弹性性质的技术。
2022-06-09 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable antiferromagnetic Chern insulator in twisted bilayer transition metal dichalcogenides
本研究通过k空间Hartree-Fock计算发现AA堆叠转角双层MoTe₂在ν=-2处存在外电场稳定的反铁磁陈绝缘体，为莫尔超晶格中拓扑与关联的相互作用提供新视角。
2023-08-14 cond-mat.mes-hall
Noncollinear Antiferromagnetic Haldane Magnon Insulator
本文对具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的蜂窝晶格上的非共线反铁磁系统的拓扑磁振子带和热霍尔效应进行了全面的研究。我们从理论上证明了该系统具有拓扑磁振子带和陈数保护边模，并伴有非零的热磁振子霍尔效应。这些特征是由于所施加的面外磁场引起的磁矩的非共线性而产生的。我们的研究结果为在蜂窝状反铁磁化合物XPS $_3$（X=Mn，Fe）和$α$ -Cu $_2$ V $_2$ O $_7$中实现拓扑磁振子输运提供了实验线索.
2017-06-08 cond-mat.mes-hall
Magnonic Analogue of Edelstein Effect in Antiferromagnetic Insulators
我们研究了反铁磁绝缘体中由于温度梯度引起的非平衡自旋极化，这是电子逆自旋电流效应的磁振子模拟。我们推导出共线和非共线反铁磁体的温度梯度诱导自旋极化的线性响应理论，它包括外在和内在的贡献。我们将我们的理论应用到几个非中心对称的反铁磁绝缘体，即，对于一维反铁磁自旋链，单层Kagome非共线反铁磁体，例如，$\text{KFe}_3(\text{OH})_6(\text{SO}_4)_2$和非共线呼吸烧绿石反铁磁体，例如，LiGaCr $_4$ O $_8$ .我们的数值评估的响应张量的形状同意所暗示的磁对称性。假设一个现实的温度梯度的$10 \text{K}/\text{mm}$，我们发现二维自旋密度高达$\sim 10^6\hbar/\text{cm}^2$和三维体积自旋密度高达$\sim 10^{14}\hbar/\text{cm}^3$，鼓励实验检测。
2019-09-30 cond-mat.mes-hall
Magnon spin transport around the compensation magnetic field in easy-plane antiferromagnetic insulators
本文从理论上研究了面内磁场作用下易平面反铁磁绝缘体中的磁振子自旋输运。通过对磁振子谱的精确计算，我们发现由于磁各向异性引起的能带分裂可以被特定强度的外场完全补偿，这使得它的动力学行为几乎等价于易磁化轴反铁磁体。结果，由于偶极-偶极相互作用，先前在易轴反铁磁体中预测的内禀磁振子自旋霍尔效应在易平面反铁磁体中被激活。补偿功能还允许磁场控制的磁振子自旋寿命，因此自旋扩散长度。补偿功能是强大的双轴各向异性。
2021-06-03 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effect in Graphene Proximity Coupled to an Antiferromagnetic Insulator
我们建议通过将石墨烯邻近耦合到反铁磁绝缘体来实现量子反常霍尔效应，该绝缘体提供破缺的时间反转对称性和自旋轨道耦合。我们通过对吸附在BiFeO3（111）表面上的石墨烯进行从头计算来说明我们的想法。在这种情况下，我们发现在石墨烯中的邻近诱导的交换场约为70 meV，并且通过Rashba自旋轨道耦合打开了拓扑非平凡的带隙。间隙的大小取决于石墨烯和薄膜衬底之间的间隔，这可以通过施加外部压力来实验性地调整。
2015-01-20 cond-mat.mes-hall
Layer Zero-Line Modes in Antiferromagnetic Topological Insulators
最近，在反铁磁拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$中实验观察到了磁畴壁，我们发现沿着畴壁出现了拓扑零线模（ZLM）。在这里，我们从理论上证明，这些ZLM是层依赖于MnBi $_2$ Te $_4$多层膜。对于具有面外铁磁性的畴壁，我们发现ZLM均匀地分布在奇数层中。当畴壁具有面内磁化时，由于面内镜像对称破缺，ZLM也可以存在于偶数层中。此外，随着层厚度的增加，导电通道主要分布在最外层中。我们的研究结果奠定了一个战略，在操纵ZLM，也可以用来区分相应的磁结构。
2022-07-20 cond-mat.mes-hall
Symmetry Approach to Chiral Optomagnonics in Antiferromagnetic Insulators
我们讨论了反铁磁绝缘体中手征光磁效应的几个方面，考虑到电磁场和自旋激发之间的共同对称性。这种方法使我们能够从类似的角度看待光学和磁性材料，并讨论它们之间有用的类比。我们证明了共线反铁磁体中的自旋波和真空中的电磁场在相同的八维对称变换代数下是不变的。通过这种类比，我们可以将光学手征的概念扩展到反铁磁绝缘体，并证明这些材料中存在自旋电流时的自旋波动力学与手征超材料中的光相似。从对称性的角度讨论了磁振子自旋流的光激发。证明了圆偏振光可以激发直接磁振子自旋光电流，这可以看作是光电流效应的磁振子模拟。我们还注意到，Zitterbewegung过程应该出现，并可能在光激发过程中发挥作用。
2020-06-12 cond-mat.mes-hall
Layer Hall effect induced by hidden Berry curvature in antiferromagnetic insulators
层霍尔效应描述了在不同层处自发地偏转到相对侧的电子，这已经在垂直电场下的MnBi $_2$ Te $_4$薄膜中实验性地报道[Gao等人，《自然》595、521（2021）]。在这里，我们揭示了一个普遍的起源层霍尔效应在所谓的隐藏贝里曲率，以及材料设计原则。因此，它在动量空间中产生零Berry曲率，但在实空间中产生非零层锁定隐藏Berry曲率。我们发现，与普通的绝缘体相比，层霍尔效应显着增强反铁磁拓扑绝缘体。我们的宇宙图景提供了一个范式，揭示了隐藏的物理学作为全球和局部对称性之间的相互作用的结果，并可以在各种情况下推广。
2022-08-21 cond-mat.mes-hall
Suppressed weak anti-localization in topological insulator - antiferromagnetic insulator (BiSb)$_2$Te$_3$ - MnF$_2$ thin film bilayers
本研究通过分子束外延生长拓扑绝缘体(BiSb)$_2$Te$_3$与反铁磁MnF$_2$的双层薄膜，发现磁邻近效应在狄拉克点打开能隙，抑制弱反局域化，并拟合模型提取了费米速度与相位相干长度。
2024-03-18 cond-mat.mes-hall
Magnon-Mediated Indirect Exciton Condensation through Antiferromagnetic Insulators
电子和空穴驻留在绝缘势垒的相对侧并经历吸引库仑相互作用，可以自发地形成称为间接激子凝聚体的相干态。我们研究了一个三层系统中的障碍是一个反铁磁绝缘体。这里的电子和空穴还通过界面耦合与反铁磁振子相互作用。我们表明，通过采用磁未补偿的接口，我们可以设计的磁振子介导的相互作用是吸引力或排斥力的反铁磁绝缘体的厚度由一个单一的原子层。推导出了间接激子凝聚的临界温度$T_c$的解析表达式。在我们的模型中，各向异性被发现是至关重要的实现有限的$T_c$，这增加了在反铁磁体的交换相互作用的强度。对于现实的材料参数，我们估计$T_c$为约7 K，相同的数量级作为目前实验上可实现的激子凝聚的吸引力是完全由于库仑相互作用。预期磁振子介导的相互作用与库仑相互作用协作以用于间接激子的凝聚，从而提供显著增加激子凝聚温度范围的手段。
2019-10-04 cond-mat.mes-hall
Transformation of spin current by antiferromagnetic insulators
从理论上证明了各向异性反铁磁（AFM）绝缘体薄层可以有效地通过激发一对消逝的AFM自旋波模式来传导自旋电流。由于激发的AFM模式和AFM晶格之间的相互作用，流过AFM的自旋电流不守恒，并且根据激发条件，可以被衰减或增强。当激发的倏逝模之间的相位差接近于$π/2$时，存在最佳AFM厚度，对于该最佳AFM厚度，输出自旋电流达到最大值，该最大值可以显著超过输入自旋电流的幅度。通过AFM的自旋电流转移取决于环境温度，并且当温度接近AFM层的Neel温度时显著增加。
2016-03-16 cond-mat.mes-hall
Excitation of magnon spin photocurrents in antiferromagnetic insulators
在圆光电流效应中，圆偏振光可以在金属中产生直接的电子光电流，并且电流的方向取决于偏振。我们认为，一个类似的非线性效应存在于反铁磁绝缘体中，其中的光和自旋波的总自旋是保守的。因此，自旋角动量将从光子转移到磁振子，从而圆极化电磁场将产生直接的磁振子自旋流。电流的方向由光的螺旋度决定。我们表明，这种共振效应表现为二阶光-物质相互作用。我们还发现了一个几何贡献的自旋光电流，这似乎与复杂的晶格结构和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的材料。
2018-10-15 cond-mat.mes-hall
Electrically controlled long-distance spin transport through an antiferromagnetic insulator
自旋电子学使用自旋，电子的固有角动量，作为电子电荷的替代。其长期目标是开发超越摩尔的低功耗技术设备。最近的进展证明了自旋信号在铁磁绝缘体中的长距离传输。然而，反铁磁有序材料是最常见的一类磁性材料，与铁磁系统相比具有几个关键优势。与后者相反，反铁磁体不表现出净磁矩，这使得它们稳定并且不受外部场的影响。此外，它们可以在THz频率下工作。虽然从根本上说它们的性质预示着自旋传输，但以前的间接观察表明，通过反铁磁体的自旋传输仅限于几纳米的短距离。利用自旋霍尔效应实现自旋注入，我们演示了自旋电流通过赤铁矿（α-Fe 2 O3）（最常见的反铁磁氧化铁）的长距离（超过几十微米）传播。我们利用界面自旋偏置和外加磁场调节反铁磁共振频率来控制自旋电流。这种简单的反铁磁绝缘体被证明可以在超过数十微米的距离上平行于补偿矩（Néel阶）传递自旋信息。这种新发现的机制可以像最适合的复杂铁磁体中的净磁矩一样有效地传输自旋。我们的研究结果为在室温和无磁场条件下工作的超快、低功耗反铁磁绝缘体自旋逻辑器件铺平了道路。
2018-05-07 cond-mat.mes-hall
Stability of chiral magnon condensates in collinear antiferromagnetic insulators
本文分析了单轴和双轴反铁磁绝缘体中手性磁振子凝聚体的稳定性，发现双分量凝聚与磁振子间相互作用是实现亚稳态的必要条件，而无Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的双轴系统因简并破坏无法稳定。
2025-05-02 cond-mat.mes-hall
Magnetic Proximity Effect in an Antiferromagnetic Insulator/Topological Insulator Heterostructure with Sharp Interface
本文报道了MnSe/（Bi，Sb）2 Te 3异质结构的电子输运性质的实验研究，其中MnSe是一种反铁磁绝缘体，（Bi，Sb）2 Te 3是一种三维拓扑绝缘体（TI）.在霍尔效应和纵向电阻的测量中表现出很强的磁邻近效应。我们的分析表明，栅极电压可以大大修改的异常霍尔电导，超过0.1 e2/h的温度为1.6 K和磁场的5 T，即使只有顶部TI表面是在接近MnSe。这项工作表明，基于反铁磁绝缘体的异质结构提供了一个很有前途的平台，研究范围广泛的拓扑自旋电子现象。
2021-04-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Impact of spin torques and spin pumping phenomena on magnon-plasmon polaritons in antiferromagnetic insulator-semiconductor heterostructures
本文研究了自旋力矩和自旋泵浦对反铁磁绝缘体-半导体异质结构中表面磁振子极化激元色散的影响，发现通过自旋-电荷转换可耦合磁振子与等离激元，且频率修改和杂化间隙依赖于反铁磁层厚度与模式波长。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall
Tunable dynamical magnetoelectric effect in antiferromagnetic topological insulator MnBi$_2$Te$_4$ films
40多年前，在粒子物理学中，为了解决强$\mathcal{CP}$（电荷共轭和宇称）难题，轴子被假定为具有低质量和弱相互作用的基本粒子。轴子也被认为是宇宙暗物质的可能组成部分。然而，自然界中轴子的存在尚未得到证实。有趣的是，轴子是从凝聚态物理中的陈-西蒙斯理论衍生出来的赝标量场。在反铁磁绝缘体中，自旋波激发可以动态诱导轴子场，并表现出丰富的奇异现象，例如手征磁效应、轴子极化激元等，但由于缺乏真实材料，对动态轴子场的研究还很少见。最近，MnBi $_2$ Te $_4$被发现是一种反铁磁拓扑绝缘体，其量子化的轴子场受到反转对称性$\mathcal{P}$和磁晶对称性$\mathcal{S}$的保护。本文研究了$\mathcal{P}$和$\mathcal{S}$对称性自发破缺的MnBi $_2$ Te $_4$薄膜，发现通过调节MnBi $_2$ Te $_4$薄膜的厚度、温度和元素替代，可以实现动态轴子场和可调的动态磁电效应.我们的研究结果为反铁磁拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$及相关材料中轴子动力学的研究开辟了广阔的途径，也有望推动暗物质的研究.
2020-10-12 cond-mat.mes-hall
Identifying Axion Insulator by Quantized Magnetoelectric Effect in Antiferromagnetic ${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$ Tunnel Junction
内禀磁性拓扑绝缘体${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$在反铁磁基态被认为是一种轴子绝缘体。然而，轴子绝缘体的直接识别仍然是实验上难以捉摸的，因为所观察到的消失霍尔电阻，而表示的轴子场的发病，是不足以区分系统从一个平凡的正常绝缘体。使用数值格林函数，我们从理论上证明了量子化的磁电流在隧道结的原子薄${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$夹在两个接触，这是一个烟雾枪信号，明确确认反铁磁${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$是一个轴子绝缘体。我们的预测可以直接通过实验来验证。
2023-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Axion mass in antiferromagnetic insulators
从路径积分出发计算了反铁磁绝缘体中的轴子势。它是由绝缘体中反铁磁相的序参量的有效势导出的。静态和动态的轴子定义一致的潜力。因此，反铁磁/顺磁和拓扑/正常秩序进行分类。预测了动力学轴子的各个相态，其质量在eV尺度内是不同的。
2021-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
Spin transfer and spin pumping in disordered normal metal-antiferromagnetic insulator systems
我们考虑与金属接触的反铁磁绝缘体。金属中的自旋积累可以在反铁磁体中的交错磁场和磁化强度上引起自旋转移力矩。这些力矩与自旋泵有关：旋进反铁磁体向金属中发射自旋电流。我们研究了自旋转移力矩的各个组成部分是如何受到自旋无关的障碍和自旋翻转散射的金属。自旋守恒无序以类似于欧姆定律的方式减少了反铁磁体中的自旋与金属中的巡回自旋之间的耦合。自旋翻转散射导致自旋记忆损失与减少自旋转移扭矩。我们讨论了交错自旋流的概念，并认为它不是一个守恒量。远离界面，交错的自旋电流以不规则的方式围绕零平均值变化。一个网络模型解释了交错自旋电流的快速衰减。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall
Signature of magnon Nernst effect in an antiferromagnetic insulator
实验研究了与铁磁绝缘体中磁振子霍尔效应类似的磁振子能斯特效应。在MnPS3单晶上生长的Pt条中的热电电压在低温下表现出非单调的温度依赖性，这不能用Pt中的电子起源来解释，但可以归因于由磁振子能斯特效应引起的逆自旋霍尔电压。通过磁电冷却控制MnPS3晶体中的反铁磁畴，可以调制Pt中的低温热电势，这证实了Pt中的磁振子能斯特效应的出现|MnPS3杂化结构。
2017-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hinged Quantum Spin-Hall Effect in Antiferromagnetic Topological Insulators
在这项工作中，我们预测了铰链量子自旋霍尔（HQSH）效应的特点是一对螺旋铰链模式的反铁磁（AFM）拓扑绝缘体（TI）多层膜。这对螺旋铰链模式的AFM TI多层膜的顶部和底部表面上的铰链本地化。与传统的QSH效应不同，HQSH效应在时间反演对称性（TRS）破缺后仍然存在，因此代表了一种不同的拓扑现象。螺旋铰链模式是可持续的非弹性散射和TRS打破无序，这可以在宏观样品中观察到。我们表明，这种HQSH效应可以理解为一个三维推广的苏-Schrieffer-Heeger模型和其拓扑结构的特点是由自旋陈数。最后，我们提出了利用现有的实验装置，可以在新发现的本征AFM TI材料（MnBi $_2$ Te $_4$）$_m$（Bi $_2$ Te $_3$）$_n$或磁掺杂TI多层膜中实现HQSH效应。
2019-11-25 cond-mat.mes-hall
Superfluid spin transport through antiferromagnetic insulators
报道了在各向同性反铁磁绝缘体中实现和探测自旋超电流的理论方案。超流自旋输运是通过将反铁磁体插入两个金属储层之间并在一个储层中建立自旋累积来实现的，使得自旋偏置被施加在磁体上。我们考虑一类具有Neel基态的二分反铁磁体，温度远低于有序温度，其中自旋输运基本上由凝聚体介导。Landau-Lifshitz理论和磁路理论被用来直接将异质结构不同部分的自旋电流与表征反铁磁体的自旋混合电导联系起来|金属界面和反铁磁体阻尼参数，所有的量都可以从实验中获得。我们研究了反铁磁体中自旋角动量转移的效率|通过发展界面的微观散射理论和提取简单模型的自旋混合电导来研究金属界面。在该模型内，定量比较了反铁磁体的自旋混合电导|金属和铁磁体|制作金属界面。
2014-04-15 cond-mat.mes-hall
Simple model for the gap in the surface states of the antiferromagnetic topological insulator MnBi$_2$Te$_4$
本文构建反铁磁拓扑绝缘体 MnBi$_2$Te$_4$ 表面态的有效哈密顿量与紧束缚模型，解释对称性保护、化学势及边界条件导致的能隙机制，并与实验和 DFT 结果对照。
2024-05-13 cond-mat.mes-hall
Antidamping torque-induced switching in biaxial antiferromagnetic insulators
我们研究了NiO（001）/Pt异质结中电流诱导的Neel有序的开关，这种开关通过自旋霍尔磁电阻在电学上表现出来。在室温下，当电流阈值为10^7 A/cm ^2时，纵向电阻和横向电阻发生了显著的可逆变化。的顺序参数切换归因于反铁磁动力学触发的（电流引起的）antidamping扭矩，定向的Neel顺序朝向写电流的方向。这与反铁磁体如Mn 2Au和CuMnAs的情况形成鲜明对比，其中由Edelstein效应引起的类场转矩驱动Neel开关，因此导致Neel顺序和写入电流之间的正交对准。我们的研究结果可以很容易地推广到其他双轴反铁磁体，提供了广泛的机会，在反铁磁自旋电子学的全电写入和读出。
2018-04-16 cond-mat.mes-hall
Atomically Thin CrCl3: An in-Plane Layered Antiferromagnetic Insulator
最近在原子级薄层范德华（vdW）晶体中发现的磁性为探索二维（2D）极限下的磁现象创造了新的机会。在迄今为止研究的大多数2D磁体中，c轴是易磁化轴，因此在零外加磁场下，每层的极化垂直于平面。在这里，我们证明，原子级薄的CrCl 3是一个分层的反铁磁绝缘体与易平面垂直于c轴，即极化是在每一层的平面内，并没有优选的方向内it. Ligand场光致发光在870 nm观察到的单层极限，证明其绝缘性能。我们研究了在石墨烯/CrCl 3/石墨烯隧道结中使用隧穿磁阻的平面内磁序，建立了层间耦合是反铁磁的双层。从磁阻的温度依赖性，我们得到了一个有效的磁相图的双层。我们的研究结果表明，CrCl 3对研究二维相变物理和制备新型vdW自旋电子器件是有用的。
2019-03-30 cond-mat.mes-hall
Magnon-induced superconductivity in a topological insulator coupled to ferro- and antiferromagnetic insulators
研究了三维拓扑绝缘体表面狄拉克费米子与铁磁或反铁磁绝缘体中磁涨落的邻近耦合作用。我们的结果表明，磁涨落可以介导安培型和BCS型狄拉克费米子之间的吸引相互作用。在铁磁的情况下，我们发现费米子之间的配对与平行动量，所谓的安培配对，每当有效的拉格朗日的磁波动不包含一个二次项。对相互作用也随着费米动量的增加而增加，这与以前在高化学势极限下的研究结果一致。如果存在二次项，则在一定的化学势以上，配对不是BCS型。在反铁磁的情况下，BCS配对发生在同一子晶格上的磁振子之间的铁磁耦合超过不同子晶格上的磁振子之间的反铁磁耦合。在参数空间中的这个区域之外，我们再次发现实现了安培配对。
2018-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological surfaces of domain wall-decorated antiferromagnetic topological insulator MnBi$_{2n}$Te$_{3n+1}$
反铁磁拓扑绝缘体具有受反幺正$S$对称性保护的拓扑间隙表面态，该对称性被不可避免的畴壁破坏。具有畴壁的反铁磁拓扑绝缘体在其拓扑表面上是否是无隙的和金属的仍有待阐明。我们发现，一个单一的非统计指标表征的磁有序畴壁装饰的反铁磁拓扑绝缘体，称为伊辛矩，确定拓扑表面间隙，它可以是零，即使当$S$对称性明显被打破。在热力学极限下，当磁涨落有界时，拓扑表面态趋于无隙。在这种情况下，表面转移矩阵的李雅普诺夫指数揭示了由于从正交对称类到手征正交对称类的交叉而导致的在零能量附近的表面离域转变。对表面态的光谱和输运测量将揭示过渡的临界行为，这反过来又与反铁磁畴壁的性质有关。
2022-01-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
The electronic structure of intrinsic magnetic topological insulator MnBi2Te4 quantum wires
本文从理论上研究了圆柱形本征磁性拓扑绝缘体 MnBi2Te4 量子线在铁磁和反铁磁相下的电子结构，揭示了铁磁相中带隙内存在单一自旋分支表面态，以及反铁磁相中存在三种共存态。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable high-Chern-number quasiflat bands in twisted antiferromagnetic topological insulators
该研究利用反铁磁拓扑绝缘体薄膜的交织狄拉克态，通过莫尔工程实现了位于费米能级附近的孤立高陈数准平带，且可通过面外电场调控其拓扑相变，为高陈数平带态实现提供了新方案。
2024-08-15 cond-mat.mes-hall
Large interfacial spin-orbit torques in layered antiferromagnetic insulator NiPS$_3$/ferromagnet bilayers
寻找操纵磁性比特的有效方法是自旋电子学研究的核心目标之一。电产生的自旋轨道转矩（SOTs）是很好的候选者，近年来，对能够产生高效SOTs的材料的研究已经获得了很大的吸引力。虽然反铁磁体/铁磁体双层结构已被广泛用于无源应用，例如通过使用交换偏置场，但它们的有源特性尚未被广泛采用。在这里，我们显示了大的界面SOT的存在下，在双层的铁磁体和二维层状反铁磁绝缘体NiPS $_3$。我们观察到一个大的面内阻尼样界面扭矩，显示了扭矩传导率的$σ_\mathrm{DL} \approx 1 \times 10^{5} \mathrm{(\frac{\hbar}{2e}) /(Ωm)}$，即使在室温下，在文献中报道的最好的设备相比，标准的重金属为基础的和拓扑绝缘体为基础的设备。此外，我们的设备还显示出从NiPS $_3$ /铁磁体界面产生的面外场状扭矩，进一步表明在我们的结构中存在界面自旋轨道耦合。温度依赖性的测量揭示了随着温度的降低，SOT的增加，低于NiPS $_3$（$T_N \approx 170 \mathrm{K}$）的Néel温度，指出磁有序对我们测量的SOT的可能影响。我们的研究结果显示了反铁磁绝缘体和二维材料在未来自旋电子学应用中的潜力。
2020-08-04 cond-mat.mes-hall
Antiferromagnetic topological insulators
我们考虑反铁磁体打破时间反演（θ）和原始晶格平移对称性（T）的晶体，但保持组合S = θ T。S对称性导致绝缘体的Z_2拓扑分类，将普通绝缘体相与“反铁磁拓扑绝缘体“（AFTI）相区分开来。这种状态类似于具有时间反演对称性的“强”拓扑绝缘体，并与它共享量子化磁电效应等特性。然而，对于某些表面，表面态固有地具有半量子霍尔效应（sigma_{xy} = e^2 /2 h），这可以帮助实验确认θ = π量子化磁电耦合。这种表面上的台阶边缘支持无间隙的手性量子线。最后，我们讨论GdBiPt作为一个可能的例子，这个拓扑类。
2010-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic crystalline topological insulators
基于Kramers定理，时间反演不变拓扑绝缘体的无隙表面Dirac锥受到时间反演对称性的保护。通常需要自旋自由度，因为Kramers定理只保证自旋费米子的双简并，而不保证无自旋费米子的双简并。本文提出了一个反铁磁无自旋模型，它打破了时间反演对称性。类似于时间反演不变的拓扑绝缘体，该模型具有一个拓扑非平凡相，该相具有一个单表面Dirac锥，并通过时间反演和平移操作的组合来保护。我们的结果表明，在磁性晶体中，即使没有任何自旋自由度和自旋轨道耦合，也可以在表面上存在单个狄拉克锥。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetically Controllable Topological Quantum Phase Transitions in Antiferromagnetic Topological Insulator MnBi$_2$Te$_4$
近年来，反铁磁拓扑绝缘体（TI）MnBi $_2$ Te $_4$的发现引发了人们对新的磁拓扑物理的探索。基于第一性原理计算，我们发现磁性取向和有序度的改变不仅显著影响了MnBi $_2$ Te $_4$中的材料对称性和轨道杂化，而且导致了新的磁性拓扑相的变化.因此，我们预测了一系列不寻常的拓扑量子相变，是磁性可控的材料，包括相变从AFM TI到AFM镜拓扑晶体绝缘体，从II型到I型拓扑Weyl半金属，从轴子绝缘体到陈绝缘体。这些发现为磁性拓扑材料的未来研究和应用开辟了新的机会。
2019-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-transfer torque induced spin waves in antiferromagnetic insulators
我们探讨了在绝缘反铁磁薄膜表面注入自旋电流激发自旋波的可能性。我们分析了磁补偿和非补偿接口。我们发现，在绝缘反铁磁材料中，自旋电流引起的自旋转移矩可以激发自旋波，并且所激发的自旋波的手征性由注入自旋电流的极化决定.此外，磁表面各向异性的存在可以大大增加这些激发的可及性。
2015-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon-mediated superconductivity on the surface of a topological insulator
我们研究了拓扑绝缘体表面的超导电性，它是由相邻铁磁或反铁磁绝缘体中的磁涨落介导的。超导电性可以由界面费米子-磁振子相互作用引起的螺旋费米子之间的有效相互作用引起。对于铁磁和反铁磁绝缘体，这些费米子-费米子相互作用具有正确的结构，以促进位于费米表面同一侧的粒子之间的配对，也称为安培配对。在反铁磁体中，通过将拓扑绝缘体不对称地耦合到反铁磁体的两个子晶格，可以增强感应相互作用的强度。这种效应被反铁磁绝缘体中的次近邻阻挫进一步放大。的增强，使诱导的相互作用显着更强的反铁磁的情况下，相比铁磁的情况。这些结果表明，对于拓扑绝缘体表面上邻近诱导磁振子介导的超导电性，未补偿的反铁磁界面可能比铁磁界面更好。
2020-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrical control of intrinsic nonlinear Hall effect in antiferromagnetic topological insulator sandwiches
本研究提出利用外加电场打破PT对称性，解除Kramers对自旋简并，从而显著增强并电学调控反铁磁拓扑绝缘体三明治结构中的本征非线性霍尔效应。
2024-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Signature of band inversion in the antiferromagnetic phase of axion insulator candidate EuIn2As2
我们已经进行了角分辨光电子能谱EuIn2As2，这是预测在反铁磁状态下的轴子绝缘体。通过利用软X射线和真空紫外光子，我们揭示了一个三维空穴袋为中心的体布里渊区的伽马点连同一个重空穴掺杂的表面态的顺磁相。当进入反铁磁相时，能带结构表现出明显的重构，其特征在于在费米能级附近出现“M”形体带。与第一性原理能带结构计算的定性协议表明，在反铁磁相的伽马点的批量带反转的发生。我们认为，EuIn2As2提供了一个很好的机会，研究与可能的轴子绝缘体相的奇异量子相位。
2020-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exploring the interfacial coupling between graphene and the antiferromagnetic insulator MnPSe$_3$
本研究探索了石墨烯与反铁磁绝缘体 MnPSe$_3$ 异质结构的界面耦合，发现 MnPSe$_3$ 主要通过电荷转移掺杂石墨烯，且其磁序可通过 Kondo 效应间接影响石墨烯的电输运性质。
2023-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological spin Hall effects and tunable skyrmion Hall effects in uniaxial antiferromagnetic insulators
电流驱动反铁磁skyrmions物理学的最新进展已经观察到马格努斯力的缺失。我们概述了这种现象的对称性原因，并表明，这种取消将失败的情况下，自旋极化电流。配对微磁学模拟与半经典自旋波输运理论，我们表明，skyrmions产生自旋极化的横向磁振子电流，自旋极化的磁振子电流可以反过来产生反铁磁skyrmions的横向运动。我们研究铁磁和反铁磁的情况下的skyrmion霍尔角的频率依赖性的定性差异，并关闭提出一个简单的skyrmion为基础的磁振子设备的自旋通道解复用。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic antiferromagnetic topological insulator and axion state in V2WS4
本文预测范德华层状材料V2WS4具有层内铁磁和层间反铁磁交换作用，并展现出反铁磁拓扑绝缘体、轴子态、三维QAH态等丰富磁拓扑态，其Néel温度远高于MnBi2Te4，有望推动拓扑量子物理研究与应用。
2025-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Hall effect of magnons in collinear antiferromagnetic insulators: signatures of magnetic and topological phase transitions
我们从理论上证明了共线反铁磁绝缘体中磁振子的热霍尔效应是磁振子谱中磁性和拓扑相变的一个指标。本文计算了蜂窝晶格上反铁磁体磁振子在温度梯度作用下的横向热流。施加的磁场驱动系统从反铁磁相经由自旋翻转相进入场极化相。除了这些磁相变，我们发现拓扑相变内的自旋翻转相位。这两种类型的转变表现在显着和显着的特点，在热导率;取决于温度，电导率的几个数量级的变化，提供了一个工具，以实验辨别这两种类型的相变。我们包括范德华磁体MnPS $_3$的数值结果。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Helical Majorana edge mode in a superconducting antiferromagnetic quantum spin Hall insulator
二维时间反演对称拓扑超导体是一个边缘具有螺旋Majorana模的完全能隙系统。这种螺旋马约拉纳边缘模式（HMEM），这是一个克雷默对两个手性马约拉纳边缘模式在相反的传播方向，是强大的时间反演对称性保护。通过研究超导反铁磁量子自旋霍尔绝缘体，我们提出了一种可行的装置和可获得的测量方法，为HMEM的实现提供了初步的步骤。由于这种反铁磁拓扑绝缘体具有螺旋电子边缘模式并保持有效的时间反转对称性，这是时间反转对称性和晶体对称性的组合，因此传统s波超导配对的邻近效应可以直接诱导单个HMEM。我们进一步表明，HMEM导致观察到的$e^2/h$电导，这种量化的电导生存，即使在存在小的破坏性障碍。
2018-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Meta-magnetism of weakly-coupled antiferromagnetic topological insulators
通过磁输运测量研究了范德华磁性拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$和MnBi $_4$ Te $_7$的磁性.我们的证据表明，层间交换耦合J的单轴各向异性K的相对强度控制从A型反铁磁秩序的铁磁变磁状态的过渡。双层Stoner-Wohlfarth模型使我们能够描述这种演变，以及特定签名的典型角度依赖性，例如单轴反铁磁体的自旋翻转过渡和变磁体的开关场。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermally induced spin torque and domain wall motion in superconductor/antiferromagnetic insulator bilayers
我们从理论上研究了由相邻自旋分裂超导层中热产生的自旋电流引起的反铁磁绝缘层中的畴壁运动。一个未补偿的反铁磁界面使两个关键因素的机制-自旋分裂的超导体和吸收的自旋电流的反铁磁。用准经典理论和反铁磁体的Landau-Lifshitz-Gilbert描述处理超导体，我们发现畴壁沿热梯度以相对较大的速度$\sim 100$ m/s传播。我们的建议利用自旋分裂超导体的巨大的热响应，在实现大的自旋扭矩驱动畴壁和反铁磁体的其他自旋纹理。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-pumping in superconductor-antiferromagnetic insulator bilayers
本文从理论上研究了由超导体和反铁磁绝缘体组成的双层膜中的自旋抽运。我们考虑补偿和未补偿的接口，包括经常散射通道和Umklapp散射通道。我们发现，在温度接近临界温度和进动频率远低于间隙，自旋电流增强超导体相比，正常的金属。否则，自旋电流被抑制。与NM/AFI相比，SC/AFI中的自旋电流增强的相关进动频率远低于反铁磁体的典型共振频率，这使得在实验上检测这种效应具有挑战性。一种可能的解决方案在于通过静态磁场移动谐振频率。
2021-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Axionic Antiferromagnetic Insulator Phase in a Correlated and Spin-Orbit Coupled System
本文从理论上研究了一个三维关联自旋轨道耦合系统，金刚石晶格上的半填充扩展Fu-Kane-Mele-哈伯德模型，着重研究了反铁磁绝缘相的拓扑磁电响应.在反铁磁绝缘体相中，得到了类狄拉克低能有效哈密顿量。然后，θ项，这导致在磁电响应，推导出作为手征异常的后果。讨论了动力学轴子场在我们模型中的实现。并讨论了在晶格量子色动力学中由相互作用引起的对称性破缺相的关系。
2014-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
