金属超晶格中相邻铁磁层中的磁化强度矢量通过层间交换耦合反铁磁耦合，通过中间层的隔离层，是系统研究反铁磁自旋电子学的有效系统。作为一种具有显著自旋霍尔效应的磁性间隔层材料的候选材料，我们选择了掺Ir的Cu作为研究对象。研究了Co / Cu $_{95}$ Ir $_{5}$ / Co的AF耦合，并与Co / Cu / Co和Co / Ir /Co的AF耦合进行了比较。在Cu $_{95}$ Ir $_{5}$厚度约为0.75 nm时，AF耦合强度的最大值为0.39 mJ/m $^{2}$。此外，通过自旋霍尔磁电阻和谐波霍尔电压的测量，我们发现Co / Cu $_{95}$ Ir $_{5}$双层膜中Cu $_{95}$ Ir $_{5}$的自旋霍尔角很大，约为3 ~ 4%.我们的实验结果清楚地表明，Cu $_{95}$ Ir $_{5}$是一个可调的间隔层，使我们能够实现适度强的AF耦合，并通过自旋霍尔效应产生可观的自旋轨道扭矩。
英文摘要：
Metallic superlattices where the magnetization vectors in the adjacent ferromagnetic layers are antiferromagnetically coupled by the interlayer exchange coupling through nonmagnetic spacer layers are systems available for the systematic study on antiferromagnetic (AF) spintronics. As a candidate of nonmagnetic spacer layer material exhibiting remarkable spin Hall effect, which is essential to achieve spin-orbit torque switching, we selected the Ir-doped Cu in this study. The AF-coupling for the Co / Cu$_{95}$Ir$_{5}$ / Co was investigated, and was compared with those for the Co / Cu / Co and Co / Ir / Co. The maximum magnitude of AF-coupling strength was obtained to be 0.39 mJ/m$^{2}$ at the Cu$_{95}$Ir$_{5}$ thickness of about 0.75 nm. Furthermore, we found a large spin Hall angle of Cu$_{95}$Ir$_{5}$ in Co / Cu$_{95}$Ir$_{5}$ bilayers by carrying out spin Hall magnetoresistance and harmonic Hall voltage measurements, which are estimated to be 3 ~ 4 %. Our experimental results clearly indicate that Cu$_{95}$Ir$_{5}$ is a nonmagnetic spacer layer allowing us to achieve moderately strong AF-coupling and to generate appreciable spin-orbit torque via the spin Hall effect.
Interlayer Ferromagnetism and High-Temperature Quantum Anomalous Hall Effect in \textit{p}-Doped MnBi$_2$Te$_4$ Multilayers
层间反铁磁耦合阻碍了磁性拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$中量子反常霍尔效应的观察。我们证明，层间\textit{ferromagnetism}可以建立通过利用\textit{p}掺杂方法在MnBi $_2$ Te $_4$多层膜。在两个七层系统中，通过掺杂元素（例如，N、P、As、Na、Mg、K和Ca），这是由于Mn的轨道占据的重新分配。我们进一步发现，Mg和Ca元素是最合适的候选者，因为它们的低形成能。尽管\textit{p}掺杂的两个七重层表现出拓扑上平凡的能带结构，但是用Ca（Mg）掺杂剂将层厚度增加到三（四）个七重层导致量子反常霍尔效应的形成。我们提出的\textit{p}掺杂策略不仅使MnBi $_2$ Te $_4$成为一个理想的实现高温量子反常霍尔效应的平台，而且可以补偿MnBi $_2$ Te $_4$中本征\textit{n}型缺陷的电子.
Correlated interlayer quantum Hall state in large-angle twisted trilayer graphene
Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST)（大邱庆北科学技术院）；Ulsan National Institute of Science and Technology（蔚山科学技术院）；University of Seoul（首尔大学）；Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学）；National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）；Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；Institute for Basic Science（基础科学研究所）
The collapsed tetragonal phase as a strongly covalent and fully nonmagnetic state: persistent magnetism with interlayer As-As bond formation in Rh-doped Ca$_{0.8}$Sr$_{0.2}$Fe$_2$As$_2$
CaFe $_{2}$ As $_{2}$基超导体的一个众所周知的特征是通常归因于层间As-As键的形成的压力诱导的塌陷的四方相。使用详细的X射线散射和光谱，我们发现，Rh掺杂的Ca $_{0.8}$ Sr $_{0.2}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$不发生一级相变，尽管形成层间的As-As键，但局部Fe矩仍然存在。我们的密度泛函理论计算表明，Fe-As键的几何形状是至关重要的稳定磁性和纯CaFe $_{2}$ As $_{2}$中观察到的$c$晶格参数的压力诱导下降主要是由于在FeAs平面内的收缩。这些现象是最好的理解使用一个经常被忽视的解释平衡Fe-As键的几何形状，这是由共价键和交换之间的竞争强烈杂化的Fe $3d$和作为$4p$状态之间的分裂。在这个框架中，当共价键完全战胜交换分裂时，崩溃的四元相出现。因此，塌缩的四氢呋喃相被适当地理解为强的共价相，其完全与作为副产物形成的As-As键结合。
Ferromagnetic Anomalous Hall Effect in Cr-doped Bi$_2$Se$_3$ Thin Films via Surface-State Engineering
反常霍尔效应（AHE）是出现在磁性导体中的非线性霍尔效应，由内部磁性增强，超出普通霍尔效应的预期。随着最近在掺杂Cr或V的拓扑绝缘体（TI）（Sb，Bi）$_2$ Te $_3$薄膜中发现量子反常霍尔效应（QAHE），磁性TI中的量子反常霍尔效应引起了人们极大的兴趣。然而，该系统中的一个难题是，虽然Cr或V掺杂的（Sb，Bi）$_2$ Te $_3$和V掺杂的Bi $_2$ Se $_3$表现出AHE，但Cr掺杂的Bi $_2$ Se $_3$甚至未能表现出铁磁AHE，即QAHE的预期前身，尽管它是预测表现出QAHE的第一种材料。在这里，我们已经成功地实现了铁磁AHE在铬掺杂的Bi $_2$硒$_3$薄膜，利用表面状态工程计划。令人惊讶的是，在Cr掺杂的Bi $_2$ Se $_3$薄膜中观察到的铁磁AHE仅表现出正斜率，而与载流子类型无关。我们发现，这个符号问题可以解释的内在Berry曲率的系统计算从紧束缚模型结合第一性原理方法。
Tuning the perpendicular magnetic anisotropy, spin Hall switching current density and domain wall velocity by submonolayer insertion in Ta / CoFeB / MgO heterostructures
Thickness-Independent Quantum Geometric Responses Driven by Interlayer Antiferroic Coupling
School of Physics, Peking University（北京大学物理学院）；Collaborative Innovation Center of Quantum Matter（量子物质协同创新中心）；Center for High Energy Physics, Peking University（北京大学高能物理中心）
Electron effective mass in Sn-doped monoclinic single crystal $β$-gallium oxide determined by mid-infrared optical Hall effect
利用中红外光学霍尔效应，结合（$010$）和（$\bar{2}01$）表面切口的研究，实验确定了掺Sn单斜单晶$β$-Ga $_2$ O $_3$中各向同性平均导带最小电子有效质量为$(0.284\pm0.013)m_{0}$.该结果落在通过对未掺杂的$β$ $_2$ O $_3$的理论计算预测的值的宽范围内。该结果也与最近使用Gaussian-attenuation-Perdue-Burke-Ernzerhof混合密度泛函进行的密度泛函计算相当，后者预测了$0.267m_{0}$的平均有效质量（arXiv：1704.06711 [cond-mat.mtrl-sci]）。在我们的不确定性范围内，我们检测到没有各向异性的电子有效质量，这是与大多数以前的理论计算。我们讨论了上限可能的各向异性的电子有效质量参数从我们的实验不确定性的限制，我们比较我们的研究结果与最近的理论结果。
Chromium-Doped Bismuth Antimony Telluride for Future Quantum Hall Resistance Standards
自2017年以来，外延石墨烯一直是美国电阻国家标准的基础材料。电学计量学内的研究的未来途径是消除对强磁场的需要，如当前对于表现出量子霍尔效应的器件的情况。量子霍尔效应只是围绕着最近的量子物理现象，如复合费米子，电荷密度波和拓扑性质[1-2]的许多研究工作之一。磁掺杂拓扑绝缘体（MTIs）等新材料提供了量子反常霍尔效应的途径，其理想形式可能成为未来的电阻标准，只需一个小的永磁体即可激活量子电阻值[3-5]。此外，这些设备可以在零场测量下工作，使欧姆的传播更加经济和便携。在这里，我们提出了精确测量的结果的h/e2量化平台的铬掺杂（BixSb 1-x）2 Te 3，并给他们的背景下，通过比较它们与现代石墨烯为基础的电阻标准。最终，基于MTI的设备可以与磁场厌恶约瑟夫森电压标准结合在一个系统中，以获得替代的量子电流标准。
Quantum Anomalous Hall Effect in Magnetic Doped Topological Insulators and Ferromagnetic Spin-Gapless Semiconductors -- A Perspective Review
量子反常霍尔效应是电子学/自旋电子学输运应用中的无耗散手征边缘态的标志，可以在具有大自旋轨道耦合和强内禀磁化的材料中实现。在Halfman开创性的提议之后，已经提出了几种模型来控制/增强自旋轨道耦合和内禀磁交换相互作用。本文在简要介绍了无脊椎费米子的Halfton模型之后，重点讨论了以下三种基本的量子反常Hall模型：（i）磁掺杂拓扑绝缘体（Bi，Sb）2 Te 3薄膜的低能有效四带模型，（ii）磁性吸附原子的石墨烯的四带紧束缚模型，和（iii）具有蜂窝（kagome）晶格的铁磁自旋无隙半导体的两（三）带自旋紧束缚模型，其中基态是本征铁磁的。这些模型涵盖了二维Dirac材料中的无自旋、有自旋和自旋简并的Dirac点，其中各种质量项打开带隙并导致量子反常霍尔效应。重点讨论了铁磁交换作用驱动的拓扑相变及其与自旋轨道耦合的相互作用，讨论了对质量项性质的各种对称性约束以及这些模型的具体化。我们希望这项研究将有助于阐明量子反常霍尔材料的基本理论观点。
Investigating the origin of topological-Hall-like resistivity in Zn-doped Mn2Sb ferrimagnet
East China Normal University（华东师范大学）；Anhui University（安徽大学）；Shanghai Institute of Technical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海技术物理研究所）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
