We report on the possibility to detect hinge spin polarization in magnetic topological insulators by resistance measurements. By implementing a three-dimensional model of magnetic topological insulators into a multi-terminal device with ferromagnetic contacts near the top surface, local spin features of the chiral edge modes are unveiled. We find local spin polarization at the hinges that inverts sign between top and bottom surfaces. At the opposite edge, the topological state with inverted spin polarization propagates in the reverse direction. Large resistance switch between forward and backward propagating states is obtained, driven by the matching between the spin polarized hinges and the ferromagnetic contacts. This feature is general to the ferromagnetic, antiferromagnetic and canted-antiferromagnetic phases, and enables the design of spin-sensitive devices, with the possibility of reversing the hinge spin polarization of the currents.
Topological fragility and bilinear magnetoelectric resistance in gapless edge states
Université Paris-Saclay, CEA, CNRS, SPEC（巴黎萨克雷大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、SPEC）；Université Paris-Saclay, CNRS, Laboratoire de Physique des Solides（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、固体物理实验室）；The Institute for Functional Intelligent Materials (I-FIM), National University of Singapore（新加坡国立大学功能智能材料研究所）
Hysteretic magnetic pinning and reversible resistance switching in High-Tc superconductor/ferromagnet multilayers
我们研究了一个高TC超导（YBa 2Cu 3 O 7-d）/铁磁（Co/Pt多层）的混合体，它表现出由磁历史驱动的电阻开关：取决于外部磁场的方向，观察到的混合态电阻的显着减少或增加作为磁化反转发生在Co/Pt多层。我们证明，杂散磁场通过i）创建的涡旋/反涡旋和ii）由外部磁场引起的涡旋的静磁钉扎引起这些效应。
Resistance switch in ferromagnet/spin glass/ferromagnet spin valves
在MnBi_2 Te_4单层范德华层中得到了类自旋阀铁磁/自旋玻璃（SG）/铁磁结构，其中类SG层中各个自旋态的开关表现为电阻开关行为。通过对SG层中Bi掺杂的精细控制，可以有效地调节SG的特征温度。建立了掺杂和温度依赖的相图。我们展示了远程操纵和检测的个别Mn层自旋的状态隧穿电子有利于电子-声子，自旋-声子，自旋转移力矩和自旋翻转之间的相互作用热电子，晶格和本地自旋，其中自旋阀层甚至被埋在下面的两个五层Bi 2 Te 3。将SG态集成到自旋阀中，通过在二维材料中集成不同的自由度，打开了实现原子尺度自旋电子学的机会。
The effect of Ta oxygen scavenger layer on HfO$_2$-based resistive switching behavior: thermodynamic stability, electronic structure, and low-bias transport
金属-氧化物-金属异质结构在高阻态和低阻态之间的可逆电阻切换使得它们在随机存取存储器中的应用非常有趣。虽然最近的实验工作已经表明，插入金属“氧清除剂层”之间的正极和氧化物改善器件的性能，清除剂层如何修改异质结构的性质的基本理解是缺乏的。我们用密度泛函理论计算了TiN/HfO $_2$ /TiN异质结构的热力学性质和电导。首先，我们表明，Ta插入降低低电阻态的形成能。其次，虽然Ta清除层通过改变氧化物-电极界面处的界面电荷来降低高电阻状态下的肖特基势垒高度，但异质结构保持高电阻状态与低电阻状态之间的高电阻比。最后，我们表明，在存在Ta层的情况下，器件导通状态的低偏置电导对从Hf O $_2$中去除的氧的空间分布变得不那么敏感。通过提供对所观察到的清除剂层改进的基本理解，我们开辟了一条利用氧清除剂层设计界面以控制和增强器件性能的途径。进而，这可以使得能够实现非易失性低功率存储器技术，同时减少消费电子产品的能量消耗并对社会产生显著的益处。
State Key Laboratory of Spintronics, Hangzhou International Innovation Institute, Beihang University（北京航空航天大学杭州创新研究院自旋电子学国家重点实验室）；Fert Beijing Institute, School of Integrated Circuit Science and Engineering, Beihang University（北京航空航天大学集成电路科学与工程学院法伯北京研究所）；CNRS, Institute Jean Lamour, Université de Lorraine（洛林大学让·拉缪尔研究所法国国家科学研究中心）
Möbius Insulator and Higher-Order Topology in MnBi$_{2n}$Te$_{3n+1}$
我们提出MnBi $_{2n}$ Te $_{3n+1}$作为一个磁可调平台，实现各种安全保护的高阶拓扑结构。其倾斜的反铁磁相可以容纳具有莫比乌斯扭曲的奇异拓扑表面状态，这些状态受到非对称对称性的保护。此外，承载莫比乌斯费米子的相对表面通过一维手征铰链模式连接，这提供了高阶拓扑莫比乌斯绝缘体的第一个材料候选者。我们揭示了一个一般的机制，可行地诱导这种奇异的物理通过施加一个小的面内磁场的反铁磁拓扑绝缘相的MnBi $_{2n}$ Te $_{3n+1}$，以及其他建议的轴子绝缘体。对于其他的磁性配置，两类反转保护的高阶拓扑相是普遍存在的，在这个系统中，这都表现出带隙表面和无隙手征铰链模式。我们系统地讨论了它们的分类，微观机制和实验签名。值得注意的是，不同的手性铰链模式配置之间的磁场诱导的过渡提供了一个有效的“拓扑磁开关”。
