Tunable interband and intraband plasmons in twisted double bilayer graphene
扭曲莫尔超晶格中的平带支持各种拓扑和强关联现象以及容易调谐的电学和光学性质。在这里，我们证明了扭曲的双层石墨烯中存在可调谐的，长寿命的，平坦的带内和带间太赫兹等离子体。我们发现，带间等离子体激元起源于一个范霍夫奇点的存在下，在联合状态密度和一个有限的Berry连接对涉及的频带。我们发现带隙的带间等离子体激元模具有普遍的色散，等离子体激元带隙由范霍夫奇点在联合态密度中的位置决定。金属云纹系统支持一个额外的带内等离子体激元模式，由于带间相关性的影响，该模式在大动量极限下变得平坦。我们表明，无阻尼和平坦的等离子体模式在莫尔系统是高度可调的，可以通过改变垂直电场和电子掺杂控制，他们坚持在很宽的扭转角范围。
2022-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable spin and orbital torques in Cu-based magnetic heterostructures
该研究探讨了Cu基磁性异质结构中的电流诱导自旋和轨道力矩，发现自然氧化的Ni80Fe20/Cu双层膜力矩效率超越典型Co/Pt，并通过固态门控操纵Cu氧化态实现了对类阻尼力矩符号与幅度的调控，为门可调自旋轨道电子学器件开发奠定基础。
2025-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Single-component molecular material hosting antiferromagnetic and spin-gapped Mott subsystems
我们研究了仅基于单个分子物种Cu（tmdt）$_{2}$的系统，其在分子内容纳$d$和$π$轨道。$^{13}$ C核磁共振测量捕获了$π$自旋的单重态-三重态激发，表明存在基于$π$ -电子的自旋带隙的Mott绝缘子系统，该子系统被形成反铁磁链的$d$自旋所表现出的大磁化率所隐藏。目前的结果表明，一个独特的混合莫特绝缘体的反铁磁和自旋单态莫特子系统组成的独特的维数。
2017-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Tunable spin and orbital Edelstein effect at (111) LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
将电荷流转化为自旋流是自旋电子学中的主要机制之一。一个突出的例子是Edelstein效应，即响应于外部电场而产生磁化，这可以在缺乏反转对称的系统中实现。如果系统具有具有轨道角动量特性的电子，则可以通过所施加的电场产生轨道磁化，从而引起所谓的轨道Edelstein效应。氧化物异质结构由于强的自旋轨道耦合和缺乏反转对称性而成为实现这些效应的理想平台。除了栅极可调的自旋Edelstein效应之外，我们预测在（111）LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面处的轨道Edelstein效应比自旋Edelstein效应大一个数量级。我们模型的材料作为一个双层的$t_{2g}$轨道使用紧束缚的方法，而输运性质得到的玻尔兹曼方法。我们给出了一个有效的模型，在低填充，解释了非平凡的行为的Edelstein响应，显示电子带之间的杂交至关重要的影响Edelstein易感性。
2022-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Floquet engineering of titled and gapped Dirac materials
我们已经建立了一个严格的理论形式主义Floquet工程，或调查，并最终定制最关键的电子性质的四硫化钼（1 T $^\prime$ -MoS $_2$），通过施加外部高频修整场在非共振制度。最近的研究表明，单层掺杂的1 T $^\prime$ -MoS $_2$可以呈现出扭曲的四元结构，其具有可调谐的和带隙的自旋极化和谷极化的倾斜狄拉克能带结构。从电子学的角度来看，1 T $^\prime$ -MoS $_2$是技术上最有前途的纳米材料之一，也是已经著名的过渡金属二硫属元素家族的新代表。所得到的修饰态强烈依赖于所施加的照射的极化，并反映了未照射的材料的初始低能哈密顿量的全部复杂性。我们已经计算和分析了所获得的电子修饰状态的线性和圆形类型的极化的施加场集中在其对称性，各向异性，倾斜和带隙，以及拓扑签名。由于圆偏振的敷料场也被称为诱导到一个新的状态与破缺的时间反演对称性和非零陈数的过渡，这些拓扑非平凡的阶段和它们之间的过渡的组合可以揭示一些真正独特的和早期未知的现象。
2022-06-19 cond-mat.mtrl-sci
A spin-gapped Mott insulator with the dimeric arrangement of twisted molecules Zn(tmdt)$_{2}$
对单组分分子材料Zn（tmdt）$_{2}$进行了$^{13}$ C核磁共振测量，其中tmdt在准二维莫特绝缘体和超导体中形成类似于所谓的$κ$型分子堆积的排列。对粉末光谱的详细分析揭示了tmdt $π$轨道中的局部自旋磁化率。所得到的位移和弛豫速率揭示了$π$自旋的单重态-三重态激发，表明Zn（tmdt）$_{2}$是自旋带隙的莫特绝缘体，与传统的分子莫特系统相比具有异常大的电子相关性。
2017-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable planar Josephson junctions driven by time-dependent spin-orbit coupling
将常规超导体与普通III-V族半导体集成提供了实现可调谐约瑟夫森结（JJ）及其应用的通用平台。我们建议，与栅极控制的时间相关的自旋轨道耦合，它是可能的强烈修改的电流相位关系和约瑟夫森能量，并提供一种机制来驱动的JJ动态，即使在没有任何偏置电流。我们表明，稳定的相位之间的过渡实现了一个简单的线性变化的自旋轨道耦合的强度，而过渡率可以超过栅极诱导的电场GHz的变化的一个数量级。恒定的有效磁场和不断变化的自旋轨道耦合之间的相互作用对超导自旋电子学，控制马约拉纳束缚态和新兴量子比特有直接的影响。我们认为，拓扑超导性，寻求容错量子计算，提供了更简单的应用在超导电子学和自旋电子学。
2022-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic-field-activated transport from band geometry in gapped nodal-line semimetals
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）
本文发展非微扰半经典理论，揭示轨道磁矩重构费米面并激活零场缺失的内禀霍尔电流，提出磁场激活的几何输运作为节线半金属的特征标志。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
High-Chern-number bands and tunable Dirac cones in $β$-graphyne
石墨烯是一种新兴的碳同素异形体，由于其能带结构中狄拉克锥的可调谐性，最近引起了人们的极大兴趣。在这里，我们表明，在$β$ -graphyne的自旋轨道耦合可以产生各种影响，其电子能带的拓扑性质。内在的自旋-轨道耦合产生高和可调的陈数带，这可能会主机拓扑和陈绝缘体，在存在和不存在的时间反演对称性，分别。此外，Rashba自旋轨道耦合可以用来控制布里渊区中狄拉克锥的位置和数量。这些研究结果表明，自旋轨道相关的物理在$β$ -graphyne是非常丰富的，特别是，该系统可以提供一个平台，实现一个二维材料与可调的拓扑性质。
2014-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable topological phase in 2D ScV$_6$Sn$_6$ kagome material
Lehigh University（利哈伊大学）；University of Delaware（特拉华大学）
研究发现二维ScV$_6$Sn$_6$材料在特定电场下可从拓扑半金属转变为平凡金属，具有大异常霍尔效应和陈数1，为量子计算和材料设计提供新可能。
2025-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable spin-charge conversion and a role of spin-orbit interaction in graphene
石墨烯中碳原子的小自旋-轨道相互作用保证了长的自旋扩散长度和创建自旋场效应晶体管的潜力。然而，由于这个原因，石墨烯作为一种可能的自旋电荷转换材料在很大程度上被忽视了。我们报告了单层石墨烯中自旋电荷转换电压信号的电栅极调谐。利用钇铁石榴石亚铁磁绝缘体和离子液体顶栅的自旋泵，我们确定了逆自旋霍尔效应是单层石墨烯中占主导地位的自旋-电荷转换机制。从电动势的栅极依赖性，我们显示了Rashba自旋轨道相互作用的内在优势：石墨烯研究中的一个长期问题。
2016-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable interplay of orbital and spin magnetization in trigonal tellurium
Florida State University（佛罗里达州立大学）；National High Magnetic Field Laboratory（国家高磁场实验室）；Purdue University（普渡大学）
本研究通过静电门控揭示三碲中轨道与自旋磁化的相互作用，利用磁输运测量和对称性分析，建立了理解轨道磁化的通用框架，为轨道电子学和自旋电子学的应用提供了新途径。
2026-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable and Enhanced Rashba Spin-Orbit Coupling in Iridate-Manganite Heterostructures
剪裁自旋轨道相互作用和库仑排斥是观察氧化物界面磁各向异性和拓扑自旋织构等奇异物理现象的关键特征。我们的研究提出了一种新型平台，通过调整LaMnO 3生长条件来设计LaMnO 3/SrIrO 3（3d-5d氧化物）界面的磁性和自旋轨道耦合，通过电荷转移控制晶格位移和自旋相关界面耦合。我们报告了一个可调的和增强的界面诱导的Rashba自旋轨道耦合和Elliot-Yafet自旋弛豫机制在LaMnO 3/SrIrO 3双层的LaMnO 3的底层磁序的变化。我们还观察到增强的自旋轨道耦合强度LaMnO 3/SrIrO 3相比，以前报道的SrIrO 3层。X射线光谱测量揭示了Mn的定量价态及其对电荷转移的影响。此外，我们进行了角度相关的磁阻测量，这表明在SrIrO 3的磁邻近效应的签名，同时反映了LaMnO 3的磁序。因此，我们的工作表明了一种新的路线，工程师的接口诱导Rashba自旋轨道耦合和磁邻近效应在3d-5d氧化物界面，这使得SrIrO 3自旋电子学应用的理想候选人。
2020-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Large and tunable spin-orbit effect of 6p orbitals through structural cavities in crystals
本研究以铁电材料Pb5Ge3O11为模型，通过第一性原理计算发现晶体结构空腔与Pb原子6p轨道结合可产生强且可调的自旋轨道效应，该效应及铁电性对n型掺杂具有高鲁棒性。
2023-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Strongly Gapped Spin-Wave Excitation in the Insulating Phase of NaOsO3
NaOsO 3主持了一个罕见的表现形式的金属-绝缘体转变驱动的磁相关性，磁交换相互作用中的核心作用。我们使用共振非弹性x射线散射直接探测这些磁交换相互作用。一个分散的和强烈的能隙（58毫电子伏）的激发观察到明显的自旋轨道耦合在这个5D3系统。激发是很好地描述内的极小模型具有强各向异性和海森堡交换（J1=J2=13.9 meV）的哈密顿量。所观察到的行为将NaOsO 3置于局部磁性和巡回磁性之间的边界上。
2017-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnon magic angles and tunable Hall conductivity in 2D twisted ferromagnetic bilayers
随着在扭曲双层石墨烯（tBLG）中发现相关的绝缘相和超导相，扭曲电子学是当前凝聚态物理中最活跃的研究领域之一。在这里，我们提出了tBLG的磁振子类似物。我们研究了扭曲铁磁双层膜（tFBL）中的磁振子，包括交换和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。对于可忽略的π，tFBL呈现离散的磁振子魔角和类似于tBLG的平坦莫尔能带。然而，这一变化改变了局面，使该系统更加奇特。tFBL中的自旋导致了任意扭转角下丰富的拓扑磁振子能带结构。扭转角变成了磁振子霍尔和能斯特电导率的控制旋钮。带隙的平坦带出现在连续的魔角中。在连续谱的下限，能带结构重构形成拓扑平坦带束。豪华的扭曲角控制带隙，拓扑性质，平带的数量，霍尔和能斯特电导率呈现tFBL一种新颖的设备从基本和应用的角度来看。
2020-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital-Energy Splitting in Anion Ordered Ruddlesden-Popper Halide Perovskites for Tunable Optoelectronic Applications
能带边缘的电子轨道特性对钙钛矿光伏材料的电学、光学和缺陷性质起着重要的决定作用。建立基础原子轨道和光电性质之间的关系作为最大化光伏性能的指导是非常期望的。在这里，使用第一性原理计算并以阴离子有序Ruddlesden-Popper（RP）相卤化物钙钛矿Cs $_{n+1}$ Ge $_n$ I $_{n+1}$ Cl $_{2n}$为例，我们演示了如何合理地优化光电性能（例如，带隙、跃迁偶极矩阵元、载流子有效质量、带宽）。结果表明，降低B位原子p轨道的分裂能$|Δc|$可以有效地降低带隙和载流子有效质量，同时大大提高可见光区的光吸收。因此，通过双轴压缩应变很好地建立了与$Δc$的轨道-性质关系。最后，它表明，这种方法可以合理地扩展到其他几个非立方卤化物钙钛矿在导带边缘具有类似的p轨道特性。因此，我们相信我们提出的轨道工程方法为理解和优化层状钙钛矿太阳能电池的器件性能提供了原子级指导。
2020-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Tunable large spin Hall and spin Nernst effects in Dirac semimetals ZrXY (X=Si, Ge; Y=S, Se, Te)
ZrSiS型化合物是一类Dirac半金属化合物，由于其拓扑电子性质和潜在的应用前景，近年来引起了人们极大的兴趣。特别地，带隙的狄拉克节点可以具有大的自旋贝里曲率，并且因此引起大的自旋霍尔效应（SHE）和自旋能斯特效应（SNE），这可以用于在不施加磁场或磁性材料的情况下产生用于自旋电子学和自旋热电子学的纯自旋电流。本文基于相对论能带结构的\textit{ab initio}方法，研究了ZrXY（X = Si，Ge; Y = S，Se，Te）中的SHE和SNE。我们的理论计算表明，这些化合物中的一些表现出大的本征自旋霍尔电导率（SHC）和自旋能斯特电导率（SNC）。计算的ZrSiTe的SHC高达-755（$\hbar$ /e）（S/cm）。由于这些狄拉克半金属的电导率远小于具有$\sim$ 2200的最大本征SHC（$\hbar$ /e）（S/cm）的铂的电导率，这表明它们将具有比铂更大的自旋霍尔角。值得注意的是，我们发现，在这些化合物中的SHE和SNE的幅度和符号都可以通过改变电场方向或自旋电流方向来显着调谐，并且还可以通过经由化学掺杂稍微改变费米能级来优化。对计算的带分辨和$k$分辨自旋Berry曲率的分析表明，大的SHE和SNE以及它们显著的可调谐性源于这些狄拉克半金属中费米能级附近存在许多轻微自旋轨道耦合隙的狄拉克节线.我们的研究结果表明，ZrSiS型化合物是有前途的候选人自旋…
2019-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inverse Spin Hall Effect from pulsed Spin Current in Organic Semiconductors with Tunable Spin-Orbit Coupling
有机半导体中由铁磁材料微波共振吸收引起的自旋电流的研究是自旋电子学研究的一个热点。由于OSEC固有的弱自旋-轨道耦合（SOC），其逆自旋霍尔效应（ISHE）响应是非常微妙的;受限于在连续波（cw）激发下适用的微波功率。在这里，我们介绍了一种新的方法，用于产生显着的ISHE信号，使用脉冲铁磁共振，其中ISHE是约2-3个数量级大的cw激励相比。这种强ISHE使我们能够研究各种OSEC，从具有强SOC的含有链内铂原子的π共轭聚合物，到弱SOC聚合物，到C60膜，其中SOC主要由分子表面曲率引起。脉冲ISHE技术为室温下自旋电流的有效注入和检测方案提供了一条可靠的途径，并为塑料材料中的自旋轨道电子学铺平了道路。
2015-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically tunable orbital coupling and quantum light emission from O-band quantum dot molecules
Walter Schottky Institute, TUM School of Natural Sciences, Technical University of Munich（慕尼黑工业大学沃尔特·施特克特研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Center for Quantum Engineering (ZQE) and School of Computation, Information and Technology, Technical University of Munich（慕尼黑工业大学量子工程中心与计算、信息与技术学院）；Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Physikalisches Institut, Lehrstuhl für Technische Physik（维尔茨堡大学物理系技术物理教席）；Walter Schottky Institute, Technical University of Munich（慕尼黑工业大学沃尔特·施特克特研究所）；Saqura Technologies GmbH（萨库拉技术有限公司）；Karlsruhe Institute of Technology, Institute of Photonics and Quantum Electronics IQST（卡尔斯鲁厄理工学院光子学与量子电子学研究所）
研究通过调节电场实现量子点分子中轨道耦合的可调性，并观察到O波段量子点分子的量子光发射特性，探讨了轨道耦合对二阶相关函数的影响。
2026-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Layer- and Gate-tunable Spin-Orbit Coupling in a High Mobility Few-Layer Semiconductor
自旋轨道耦合（SOC）是一种相对论效应，其中在电场中运动的电子在其静止坐标系中经历有效磁场。在没有反转对称性的晶体中，它提升了自旋简并度，导致了许多磁性、自旋电子学和拓扑学的现象和应用。在散装材料中，SOC强度是一个常数，不能修改。在这里，我们展示了SOC和内在的自旋分裂在原子薄的InSe，这可以在一个前所未有的大范围内修改。从量子振荡，我们建立的SOC参数α是厚度依赖性的，它可以连续调制在很宽的范围内的面外电场，实现内在的自旋分裂可调0和20 meV之间。令人惊讶的是，在某些器件中，α可以提高一个数量级，这表明SOC可以进一步操纵。我们的工作突出了SOC在2D材料中的非凡可调性，可以用于操作自旋电子和拓扑器件和应用。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gated Silicene as a tunable source of nearly 100% spin-polarized electrons
硅烯是一种单原子厚的2D硅晶体，具有与石墨烯相关的六方晶格结构，但原子键是弯曲的而不是平坦的。这种弯曲赋予硅烯优于石墨烯的优势，因为它原则上应该产生可以用垂直电场控制的带隙和极化自旋态。在这里，我们使用第一性原理计算表明，场选通硅烯具有两个缺口狄拉克锥表现出近100%的自旋极化，位于布里渊区的角落。利用这一事实，我们提出了一种硅基自旋过滤器的设计，应该使输出电流的自旋极化被电切换，而不切换外部磁场。我们的量子输运计算表明，所提出的设计将是高效的（近100%的自旋极化）和鲁棒性对弱无序和边缘缺陷。我们还提出了一个Y形的自旋/谷分离器，产生自旋极化电流在两个输出端具有相反的自旋。
2013-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Rashba spin-orbit coupling and its interplay with multiorbital effect and magnetic ordering at oxide interfaces
复杂氧化物异质结构如LaAlO 3/SrTiO 3（LAO/STO）界面是探索新兴的多自由度耦合和相关奇异现象的典范平台。在这项研究中，我们揭示了多轨道和磁有序的影响Rashba自旋轨道耦合（SOC）在LAO/STO（001）界面。基于第一性原理计算，我们发现，由于最低t_2g带的多轨道效应，界面绝缘体-金属跃迁可以对导带边缘附近的Rashba自旋分裂进行实质性的调谐.我们进一步揭示了Rashba SOC和内禀磁性之间的竞争，其中Rashba SOC诱导的自旋极化被界面磁性有序抑制。这些结果加深了我们对钙钛矿氧化物界面处复杂的电子和磁性重构的理解，并揭示了全氧化物基自旋电子器件的氧化物异质结构的工程。
2021-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable Strong Spin-orbit Interaction in Two-dimensional Tellurium Probed by Weak-antilocalization
碲（Te）由于其独特的晶体结构，自20世纪70年代以来引起了人们极大的研究兴趣。然而，由于Te晶体的本征p型性质，很少对Te的导带进行实验研究。通过原子层淀积电介质掺杂技术，我们能够以可控的方式获得Te的导带输运性质。本文系统地研究了n型二维Te薄膜中的弱反局域化效应。我们发现WAL与Iordanskii，Lyanda-Geller，and Pikus（ILP）理论一致。WAL结果表明，自旋弛豫以Dyakonov-Perel（DP）机制为主，相位弛豫主要由电子-电子（e-e）相互作用控制。在T= 1 K时获得了近600 nm的大的相位相干长度，以及栅极可调谐的自旋轨道相互作用（SOI）。从弱局域化（WL）到弱反局域化（WAL）依赖于栅极偏压的过渡也被观察到。这些结果表明，新开发的基于溶液的合成的Te薄膜提供了一种新的可控强SOI 2D半导体与自旋电子学应用的高潜力。
2019-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The interplay of field-tunable strongly correlated states in a multi-orbital moiré system
在强关联系统中，电荷、自旋、晶格和轨道自由度的相互作用导致了广泛的涌现现象。在异质双层过渡金属二硫属化物云纹体系中，最近对莫特绝缘体和广义维格纳晶体的观察结果都可以用基于K谷导出的云纹带的三角晶格单轨道哈伯德模型很好地描述。更丰富的相图，映射到多轨道哈伯德模型，是可能的六方晶格在$Γ$谷衍生的莫尔带和额外的层自由度。在这里，我们报告的可调相互作用的强相关的空穴状态托管$Γ$ -和K-衍生莫尔带在单层MoSe $_2$ /天然WSe $_2$双层设备。为了精确地探测关联态的性质，我们用光学方法研究了激子-极化子的行为，并区分了层自由度和谷自由度。我们发现蜂窝状的$Γ$ -带产生了一个电荷转移绝缘体，该绝缘体由具有不等价的$Γ_\mathrm{A}$和$Γ_\mathrm{B}$轨道的双轨道哈伯德模型描述。与平面外的电场，我们重新排序的$Γ_\mathrm{B}$和K-衍生带大力，驱动载流子的突然重新分配到层极化的K轨道，在那里观察到新的相关态。最后，通过微调能带排列，我们得到了$Γ_\mathrm{B}$和K轨道在费米能级的简并度。在这种临界条件下，观察到载流子分布在两个轨道上的稳定维格纳晶体，直到费米能级达到每个晶格位置一个空穴，于是系统坍缩成充满的$Γ_\mathrm{B}$轨道。我们的结果为研究多轨道哈伯德模型哈密顿量中电荷、自旋、晶格和层几何的相互作用提供了一个平台。
2023-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong and Tunable Spin Lifetime Anisotropy in Dual-Gated Bilayer Graphene
我们报告发现了一个强大的和可调的自旋寿命各向异性具有良好的自旋寿命高达7.8 ns的双栅双层石墨烯。值得注意的是，这实现了通过电控自旋轨道场来操纵石墨烯中的自旋，这是由于石墨烯的弱固有自旋轨道耦合而意想不到的。我们利用面内磁场Hanle进动和倾斜Hanle进动测量直接比较面外与面内自旋的寿命。我们发现，在电荷中性点附近，垂直电场的应用打开了带隙，并产生了一个面外自旋轨道场，该场使面外自旋稳定，从而导致大的自旋寿命各向异性。这种有趣的行为发生是因为双层石墨烯独特的自旋谷耦合能带结构。我们的研究结果表明，高度可调的自旋电子器件的基础上的双栅二维材料的潜力。
2018-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ordering of magnetic impurities and tunable electronic properties of topological insulators
研究了随机分布在拓扑绝缘体表面的磁性吸附原子的集体行为。由于表面上的自旋-动量锁定，两个吸附原子自旋的RKKY型相互作用依赖于连接它们的矢量的方向，因此吸附原子系综的相互作用受到抑制。我们发现，在低温下的挫折RKKY相互作用产生两个阶段：一个有序的铁磁相与自旋指向垂直于表面，和一个无序的自旋玻璃状相。这两个相分离的量子相变驱动的磁交换各向异性。铁磁有序通过有限温度相变发生。有序相自发地打破时间反演对称性，将表面态驱动成带隙态，这表现出反常的量子霍尔效应，并提供了宇称反常的实现。我们发现，磁有序的潜在的散射抑制。我们的工作表明，磁性杂质的控制沉积提供了一种方法来修改拓扑绝缘体的电子性质。
2010-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gapped Electronic Structure of Epitaxial Stanene on InSb(111)
Stanene（单层灰锡）具有类似于石墨烯的电子结构，但具有更大的自旋轨道间隙，为基于量子自旋霍尔（QSH）效应的室温电子学提供了一个有前途的平台。这种材料受到了理论上的广泛关注，但一直难以找到适合锡烯生长的基底，从而产生整体带隙的电子结构;对于室温应用来说，需要相当大的间隙。在这里，我们报告了锡烯外延生长在锑化铟（111）B面的研究。角分辨光电子能谱（ARPES）的测量结果表明，在协议与我们的第一性原理计算的间隙为0.44 eV。结果表明，锡烯在InSb（111）上是电子QSH应用的有力竞争者。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically tunable, rapid spin-orbit torque induced modulation of colossal magnetoresistance in Mn$_3$Si$_2$Te$_6$ nanoflakes
Hefei University of Technology（合肥工业大学）；RMIT University（皇家墨尔本理工大学）；South China Normal University（华南师范大学）；University of Jeddah（吉达大学）
本研究发现Mn₃Si₂Te₆纳米片具备响应快、电流密度低、电可调的磁电阻特性，揭示其物理机制，为自旋电子学应用及相关物理研究提供了新平台。
2024-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
