Visualization of two-dimensional transition dipole moment texture in momentum space using high-harmonic generation spectroscopy
高度非线性光学现象可以提供对电子系统的性质的访问，否则难以通过传统的线性光学光谱来访问。特别是，高次谐波产生（HHG）在结晶固体中是惊人的不同，在原子气体中，它使我们能够访问电子特性，如能带结构，贝里曲率，和价电子密度。在这里，我们表明，偏振分辨高次谐波测量可以用来探测在二维半导体动量空间中的跃迁偶极矩（TDM）纹理。TDM与电子系统的内部结构直接相关，并控制光学性质。我们研究了黑磷中的高次谐波，它提供了一个简单的两带系统，带隙共振激发。我们观察到一个独特的晶体取向依赖的HHG产量和偏振，并成功地重建TDM纹理相关的原子间的键合结构。我们的研究结果表明高次谐波光谱探测晶体中的电子波函数的潜力。
2021-04-08 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Link between Weyl-fermion chirality and spin texture
拓扑半金属由于其独特的费米面而具有广阔的应用前景，近年来引起了人们的极大关注。外尔半金属中的手征费米子在其电子结构中表现为成对的非简并无质量外尔点，从而产生了新的宏观量子现象，如手征异常、不寻常的磁阻和各种霍尔效应。这些性质使得非局域电输运器件、磁传感器和存储器以及自旋电子学器件的工程成为可能。然而，很少有人知道的基本自旋和轨道自由度的电子波函数外尔半金属，支配电输运。在这里，我们给出了证据，证明II型外尔半金属MoTe $_2$中外尔点的手征性与电子波函数的自旋纹理和轨道角动量直接相关。通过国家的最先进的自旋和动量分辨的光电子能谱的自旋和轨道纹理的费米面直接解决。在第一性原理计算的支持下，我们研究了拓扑手性电荷与自旋织构之间的关系，这对理解拓扑量子材料中的电子结构有着重要的意义.
2022-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Comparative Electronic Structures of the Chiral Helimagnets Cr1/3NbS2 and Cr1/3TaS2
本文通过角分辨光电子能谱和密度泛函理论比较 Cr1/3NbS2 与 Cr1/3TaS2 的电子结构，揭示插层原子与主体晶格间的杂化介导磁交换相互作用，为通过能带工程调控自旋织构提供依据。
2023-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Effect of collective spin excitation on electronic transport in topological spin texture
本研究提出速度规范下自旋-电荷耦合系统的高效实时模拟方法，探究三角晶格近藤晶格模型中局域自旋集体激发对拓扑态电子输运的影响，发现带隙下多共振峰与非共振宽谱调制，揭示自旋织构与巡游电子的复杂相互作用。
2024-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Smooth anti-reflective three-dimensional textures for liquid-phase crystallized silicon thin-film solar cells on glass
近年来，硅薄膜的液相晶化已成为薄膜光电子学的一个有前途的候选者。在10 μm的薄吸收体上，达到了晶片等效的形貌和开路电压，导致12.1%的创纪录效率。然而，短路电流密度仍然是有限的，主要是由于在玻璃-硅界面的光损耗。虽然该界面处的纳米结构已被证明可以有效地减少反射，但到目前为止，这些纹理导致复合增加。因此，由于电子损耗，光学增益被减轻。在这里，为了克服这种权衡，引入了平滑抗反射三维（SMART）纹理。三维模拟和实验结果表明，通过在纳米压印的SiOx纳米柱阵列上旋涂TiOx层，可以显著提高激光晶化硅太阳能电池的光捕获性能。同时，SMART纹理的光滑表面形态允许保持与平面参考样品相当的电子材料质量，并在8 μm薄液相结晶硅太阳能电池中达到640 mV以上的Voc值。此外，短路电流密度jsc可以从具有已经优化的抗反射中间层堆叠的平面参考电池的21.0mA cm-2增加到SMART纹理上的23.3mA cm-2，对应于11%的相对增加。
2016-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Spin-resolved electronic structure of ferroelectric α-GeTe and multiferroic Ge1-xMnxTe
碲化锗具有特殊的自旋-轨道耦合效应和铁电晶格极化引起的对称性破缺，为电调谐和电开关自旋电子器件的研究开辟了广阔的前景。通过Mn掺杂α-GeTe主晶格，该系统成为具有磁电性质的多铁性半导体，其中电极化的强度、磁化强度和自旋织构相互耦合。采用自旋和角度分辨的光电子能谱在体和表面敏感的能量范围内，并通过改变偶极跃迁矩阵元素，我们解开体，表面和表面的电子结构的共振态，并确定选定的参数的自旋纹理。从我们的研究结果中，我们得到了一个适合实验数据和第一性原理理论预测的α-GeTe表面电子结构的综合模型，并讨论了Rashba型自旋分裂在外加B场和E场操纵下的非常规演化.
2017-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Hydrodynamic theory of coupled current and magnetization dynamics in spin-textured ferromagnets
发展了金属铁磁体中共线自旋流与磁化动力学耦合的流体力学理论。集体自旋密度通过U（1）Berry相规范场耦合到自旋电流，该规范场由磁化的局部织构和动力学确定。我们确定唯象的耗散修正的运动方程的电子电流，其中包括一个耗散的自旋动力学所产生的磁化动力学和磁纹理相关的电阻率张量。磁性织构上的相互耗散、绝热自旋力矩遵循Onsager原理。我们调查的热涨落的影响，发现电子动力学有助于非本地吉尔伯特阻尼张量的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的磁化强度。几个简单的例子，包括磁涡旋，螺旋，螺旋，详细分析，以证明一般原则。
2009-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional spin textures emerging from a universal symmetry theory of spin-momentum locking
研究提出一种结合倒易波矢、原子轨道和原子位置对称性特征的通用理论，建立了自旋结构的完整分类，预测并验证了反铁磁体Zeeman型自旋分裂等新型自旋结构，为未来自旋电子学功能提供基础。
2024-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Spin-resolved electronic response to the phase transition in MoTe$_2$
半金属MoTe $_2$的自旋和角度分辨光电子能谱研究，探测其广泛的响应行为背后的详细的电子结构。在非中心对称结构相的体费米面中发现了一种新的自旋织构，这与第一性原理计算一致。自旋织构是三维的，无论是在动量依赖性和自旋取向方面，并没有完全抑制以上的质心断裂转变温度。两种类型的表面费米弧被发现坚持远高于转变温度。大费米弧的出现强烈地依赖于热历史，并且电子准粒子寿命在初始冷却中大大增强。结果表明，当体相主要为中心对称相时，表面附近存在极性不稳定性和强的电子-晶格相互作用。
2018-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Valley-contrasting Spin Textures in Janus Metal Phosphochalcogenides
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Southeast University（东南大学）
研究通过第一性原理计算揭示了Janus MP₂S₃Se₃单层中不同谷的自旋纹理差异，包括Ising型、Weyl型和Rashba型自旋纹理，并探讨了谷依赖的反常霍尔电流和光学选择性，以及通过应变调节能隙和谷间能量差的潜力。
2026-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modern triad for magnetic material science: geometric shape, electronic bands and spin textures
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf e.V.（德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心）；Kyiv Academic University（基辅学术大学）；Università di Salerno（萨莱诺大学）
该综述探讨曲线磁性中几何形状、电子能带与自旋织构的耦合效应，提出“元几何”材料设计新概念，以推动节能可扩展纳米电子学发展。
2026-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tailoring the electronic texture of a topological insulator via its surface orientation
三维拓扑绝缘体晶体由金属表面包围的绝缘体块组成，并且可以获得关于表面态能带拓扑和自旋织构的详细理论预测。虽然目前已知几种拓扑绝缘体材料，但这些金属状态的存在和拓扑结构仅针对给定材料的一个特定表面取向进行过探索。对于大多数拓扑绝缘体，例如Bi $_{1-x}$ Sb $_{x}$和Bi $_2$ Se $_3$，该表面是密排（111）表面，并且它支持一个拓扑保证的表面态狄拉克锥。在这里，我们通过实验实现了一个非密排表面的拓扑绝缘体，Bi $_{1-x}$ Sb $_{x}$（110），和探测的表面态拓扑结构的角分辨光电发射。正如预期的那样，这个表面也支持金属态，但表面取向的变化大大改变了能带拓扑结构，导致三个狄拉克锥，而不是一个，与理论预测非常一致，但与任何其他实验研究的TI表面相反。这说明了通过其晶体学方向来定制表面的基本拓扑性质的可能性。在这里，它引入了一个谷自由度以前没有实现的拓扑绝缘体系统。
2013-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin Texture as Polarization Fingerprint of Halide Perovskites
卤化物钙钛矿材料由于具有强的自旋轨道耦合和极化场，被认为是光电子学、自旋轨道电子学和拓扑电子学中有前途的一类材料。在这里，我们开发了一个哈密顿使用准简并微扰理论来描述极化场驱动的能带结构和独特的拓扑相位，如狄拉克半金属环的通用类卤化物钙钛矿，包括无机和混合成员。通过这个理论模型得到的自旋织构捕捉到了微小的极化效应，因此可以作为一种现代工具来确定对自旋轨道电子学有重要影响的极化场方向。分析提出了混合自旋纹理的概念混杂的拓扑量子相变下的价带和导带的影响，和自旋纹理二进制的自旋对齐反转之间的域在动量空间与尖锐的边界。结果通过密度泛函计算进行了验证。
2022-01-18 cond-mat.mtrl-sci
Trigonal warping induced terraced spin texture and nearly perfect spin polarization in graphene with Rashba effect
自旋极化的电可调性一直是自旋电子学的焦点。在这里，我们报告的三角翘曲（TW）的效果，连同自旋轨道耦合（SOC），可以导致两个不同的磁电效应在低维系统。以RashbaSOC石墨烯为例，研究了系统的电子性质和自旋分辨散射。结果表明，TW效应在低能带产生了阶梯状的自旋织构，并在散射过程中产生了显著的自旋极化，从而有效地控制了自旋极化.我们的工作不仅揭示了SOC，但TW效应是重要的低维自旋电子学。
2017-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Kekule' textures, pseudo-spin one Dirac cones and quadratic band crossings in a graphene-hexagonal indium chalcogenide bilayer
利用密度泛函理论计算了六方In_2Te_2单层上单层石墨烯的电子能带结构。在碳六边形的中心处具有In和Te原子的几何配置导致具有20 meV的带隙的凯库勒织构。替代结构，在能量上几乎简并，其中In和Te原子在碳位点的顶部上，其特征在于石墨烯的原始狄拉克锥被重塑的无隙光谱，这取决于石墨烯-铟硫族化物距离，以未加倍的伪自旋一狄拉克锥的形式或在费米能级处的二次带交叉点中。这些电子相窝藏电荷分馏和拓扑莫特绝缘状态的物质。
2014-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin Textures in Synthetic Antiferromagnets: Challenges, Opportunities, and Future
本文综述合成反铁磁体中自旋织构的研究挑战与机遇，指出其可借助材料选择和界面工程调控，并展望未来研究方向。
2023-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Topological Surface States Protected From Backscattering by Chiral Spin Texture
拓扑绝缘体是一类新的绝缘体，它通过强自旋轨道耦合产生电子激发的体隙。这些新型材料与普通绝缘体的区别在于存在无间隙金属边界态，类似于量子霍尔系统中的手性边缘模式，但具有非常规的自旋纹理。最近，实验和理论研究为二维和三维拓扑绝缘体及其在半导体量子阱结构和几种Bi基化合物中的新颖边缘态和表面态提供了强有力的证据。这些自旋纹理边界态的一个关键特征是它们对自旋无关散射不敏感，这可以保护它们免受反向散射和局部化的影响。这些手征态对于基于自旋的电子学是潜在有用的，其中长自旋相干性是关键的，并且还对于量子计算应用是潜在有用的，其中拓扑保护可以实现容错信息处理。在这里，我们使用扫描隧道显微镜（STM）可视化的三维拓扑绝缘体BiSb的无隙表面状态，并检查他们的散射行为所造成的无序在这个化合物中的随机合金化。结合STM和角分辨光电子能谱，我们表明，尽管强原子尺度的无序，反向散射状态的相反的动量和相反的自旋是不存在的。我们对自旋选择性散射的观察表明，这些状态的手性性质保护了载流子的自旋，因此它们有可能用于自旋电子器件中的相干自旋输运。
2009-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Topological Properties of Electrons in Honeycomb Lattice with Kekulé Hopping Textures
蜂窝晶格可以支持具有狄拉克能量色散的电子态，石墨烯作为图标。我们提出通过将蜂窝格点的六个相邻位置分组为六边形，并增强六边形内的跳跃能量来获得非平凡拓扑。我们发现，这种操作打开了一个缺口的能量分散和驱动系统的拓扑状态。非平凡拓扑的特征在于$\mathbb{Z}_2$指数与从凯库勒跳跃织构的$C_6$对称性中出现的伪时间反演对称性相关，其中六边形“人造原子”上容纳的轨道的角动量表现为赝自旋。拓扑能隙的大小与跳跃积分差成比例，其可以比典型的自旋轨道耦合大几个数量级，并且可能使拓扑电子输运在高温下可用。
2015-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Spin Textures in Multiorbital Mott Systems
非中心对称晶体中自旋轨道耦合产生的k空间自旋织构在自旋电子学中有许多应用。我们提出了一种由电子关联驱动的自发对称性破缺导致k空间自旋织构出现的机制。使用动态平均场论，我们表明，掺杂的自旋三重态激子绝缘体提供了一种手段，创造新的热力学阶段具有独特的性能。在广义双交换框架内使用解析计算的数值结果进行解释。
2016-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence of Noncollinear Spin Texture in Magnetic Moiré Superlattices
该研究通过磁光光谱在扭转双层CrI₃莫尔超晶格中直接观测到非共线自旋织构和净磁化，并揭示其源于莫尔交换耦合诱导的自旋阻挫，证明了莫尔超晶格可产生天然二维磁体所没有的新奇磁现象。
2022-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Chiral charge density wave and backscattering-immune orbital texture in monolayer 1T-TiTe2
本文通过扫描隧道显微镜和理论计算，发现单层1T-TiTe2中由三重q CDW螺旋堆叠产生的2×2手性电荷密度波可抑制Te-5p空穴带背散射，为在单层极限下调控手性基态和利用轨道自由度设计电子性质提供了新途径。
2023-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral and Topological Orbital Magnetism of Spin Textures
使用半经典的格林函数形式主义，我们发现出现的手性和拓扑轨道磁性在二维手性自旋纹理明确找到的轨道磁化的修正，成比例的纹理的梯度的权力。我们表明，在自旋轨道耦合的情况下，由此产生的轨道力矩可以理解为电子响应与实空间Berry曲率的新兴磁场。通过参考Rashba模型，我们证明了通过调整表面系统的参数，在自旋纹理中涌现的轨道磁性的工程可以为轨道电子学中的新概念铺平道路。
2017-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of out-of-plane spin texture in a SrTiO3 (111) two-dimensional electron gas
研究了SrTiO_3（111）表面d电子基二维电子气（2DEG）的二阶双线性磁电阻（BMER）效应.我们发现了自旋分裂能带结构的证据与原型的自旋动量锁定的Rashba效应的面内组件。在面外磁场作用下，我们发现BMER信号打破了电子色散的六重对称性，这是存在动量依赖的面外自旋分量的指纹。相对论电子结构的计算再现这种自旋纹理，并表明，平面外的组件是一个无处不在的属性的氧化物2DEGs所产生的强晶场效应。我们进一步表明，SrTiO 3（111）2DEG的BMER响应是可调的，出乎意料的大。
2018-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct observation of quadruple spin-texture locking in a 2D d-wave altermagnet
Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所与物理天文学院）；Institute for Quantum Science and Technology, Shanghai University（上海大学量子科学与技术研究院）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Department of Physics, The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学物理系）；Department of Physics, Southern University of Science and Technology（南方科技大学物理系）；State Key Laboratory of Micro-nano Engineering Science, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学微纳尺度工程科学国家重点实验室）；Zhangjiang Institute for Advanced Study, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学张江高等研究院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；New Cornerstone Science Laboratory, Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所新基石科学实验室）
研究通过原位扫描隧道显微镜观察到RbV2Se2O中d波状自旋纹理，首次证实自旋-晶格锁定，并揭示自旋条纹锁定现象，为探索自旋、晶格等多体相互作用提供了新平台。
2026-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Rashba-like spin textures in Graphene promoted by ferromagnet-mediated Electronic-Hybridization with heavy metal
本研究揭示了Ir衬底上Gr/Co界面自旋轨道耦合的微观起源，发现重金属通过铁磁层杂化在石墨烯中诱导类Rashba自旋分裂，阐明了其与DMI的关联及钴厚度的调控作用，为石墨烯基自旋电子器件设计提供了理论与实验依据。
2023-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological spin-texture transitions in van der Waals magnets revealed by X-ray Fourier transform holography
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）；Indian Institute of Science Education and Research (IISER)（印度科学教育与研究学院）；Max Born Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy（马克斯·玻恩非线性光学与超短脉冲光谱研究所）；Christian-Albrechts-Universität zu Kiel（基尔大学）；Universität Hamburg（汉堡大学）；Paul Scherrer Institut（保罗谢尔研究所）；Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；Maulana Azad National Institute of Technology（莫拉纳阿扎德国立理工学院）；Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；National Institute for Materials Science（日本物质材料研究机构）；Indian Institute of Science（印度科学学院）
通过X射线傅里叶变换全息术结合电子晶格哈密顿量模拟，研究了二维范德瓦尔斯铁磁体Fe₃GeTe₂中从迷宫畴到孤立斯格明子、混合相及斯格明子袋的拓扑相变及其稳定性机制。
2026-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Reversible spin texture in ferroelectric HfO2
非中心对称材料中的自旋-轨道耦合效应是导致非平凡自旋组态和许多涌现物理现象的原因。在这方面，铁电材料可能特别令人感兴趣，因为可逆的自发极化使得自旋自由度的非易失性电控制成为可能。在这里，我们探讨了技术相关的氧化物材料，HfO 2，已被证明具有强大的铁电性在非中心对称的斜方相。使用基于密度泛函理论的理论模型，我们研究了铁电HfO 2的自旋相关的电子结构，并证明了由自旋轨道耦合驱动的手性自旋织构的出现。我们分析了这些自旋配置的Rashba和Dresselhaus的影响在k.p哈密顿模型，发现Rashba型自旋织构占主导地位的价带最大值附近，而Dresselhaus型自旋织构占主导地位的导带附近的最低。后者的特征在于非常大的Dresselhaus常数αD = 0.578 eV ε，这允许使用该材料作为隧道势垒来产生隧道反常和自旋霍尔效应，其通过铁电极化是可逆的。
2017-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Observation of a spin-textured nematic Kondo lattice
在层状近藤磁体USbTe中观测到自旋织构向列态，利用STM/STS可视化重电子液晶相，揭示关联介导有序及其与近藤物理的关联。
2025-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual topological polar texture in moiré ferroelectrics
本文利用PFM在扭曲hBN中观测到极性半子与反半子网络及畴壁三次极性反转，并通过理论模拟揭示其源于莫尔铁电性与压电性竞争，为莫尔铁电体极性织构提供实验证据。
2024-12-25 cond-mat.mtrl-sci
Electronic properties of structural twin and antiphase boundaries in materials with strong electron-lattice couplings
使用基于原子尺度的晶格畸变理论，我们证明了弹性纹理，如孪晶和反相边界，可以在具有强电子-晶格耦合的材料中产生复杂的电子不均匀性，如在钙钛矿锰氧化物和其他功能材料中观察到的。
2004-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Radial spin texture in elemental tellurium with chiral crystal structure
手性晶体的特点是缺乏镜像对称性和反转中心，导致不等价的右手和左手结构。在非中心对称晶体结构中，电子的自旋和动量在自旋轨道相互作用的帮助下被锁定在倒易空间中。为了揭示手征晶体的自旋织构，本文利用自旋和角度分辨光电子能谱研究了具有手征晶体结构的p型半导体元素碲的自旋和电子结构.我们的数据表明，最高的价带交叉费米能级有一个自旋分量平行于电子动量周围的BZ角落。值得注意的是，我们还证实了自旋极化是逆转的晶体与相反的手征。结果表明，左右手征晶体的自旋织构均为刺猬状，导致非常规的磁电效应和非互易现象。
2019-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Chirality driven topological electronic structure of DNA-like materials
DNA和类似手性分子的几何拓扑方面已经受到了很多关注，而它们的电子结构的拓扑却很少被探索。先前的实验已经表明，DNA可以有效地过滤金属接触之间的自旋极化电子，这一过程称为手性诱导自旋选择性（CISS）。然而，手性结构和电子自旋之间的潜在相关性仍然难以捉摸。在这项工作中，我们揭示了一个轨道纹理的能带结构，一个拓扑特征诱导的手征。我们发现，这种轨道织构使手性分子能够取代量子轨道。这种轨道极化效应（OPE）在金属接触的自旋-轨道相互作用的辅助下诱导自旋极化，并导致磁阻和手性分离。光电子的轨道角动量在相关的光电发射实验中也起着重要的作用。除了CISS，我们预测OPE可以诱导自旋选择性现象，即使在非手性，但反转破坏材料。
2020-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirality and Rashba-related effects in the spin texture of a 2D centro-symmetric ferromagnet: the case of CrI3 bilayer
最近发现的二维磁性半导体如CrI $_3$由于其奇异的自旋相关性质以及在自旋电子学和磁光电子学中的潜在应用而引起了人们的极大兴趣。采用第一性原理密度泛函理论计算，研究了具有垂直磁化强度的CrI $_3$的中心对称铁磁双层模型中动量空间中自旋极化织构的性质. FM双层膜在其最高价带处显示出丰富的面内自旋织构。我们发现，在建立面内自旋织构时，存在两种不同的自旋倾斜效应，这是由于FM阶数与结构手征性和电极化的强度的耦合。第一种效应是由层堆叠的手性和价态的自旋轨道极化性质产生的，并且在两个层上产生相同的倾斜。第二个效应是一个Rashba相关的效果，在一个中心对称的铁磁体在一个单一的电子状态诱导两个相反的自旋倾斜的组件上的两个层。此外，使用FM双层作为一个例子，我们提供的一般规则施加的磁空间群对称性的自旋极化矢量，作为指导方针的自旋织构的形状在布里渊区的磁性晶体。最后，我们证明了上述效应可以有效地用于操纵自旋织构通过压缩应变，这导致在FM双层价带边缘态与倾斜的自旋。
2022-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Strain-Induced Modulation of Spin Splitting and Persistent Spin Textures in Low-Symmetry 2D Hybrid Perovskites: A case study of RP phase
本研究通过应变调控揭示了低对称二维混合钙钛矿中持久自旋纹理的特性及其自旋分裂的可调性，为自旋电子学应用提供了新思路。
2025-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Visualizing impurity-driven scattering phase textures in EuCd2As2
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Universidad Nacional de Colombia（哥伦比亚国立大学）；Goethe Universität Frankfurt（法兰克福歌德大学）；Ames Laboratory and Department of Physics & Astronomy, Iowa State University（爱荷华州立大学 Ames 实验室与物理及天文学系）
本研究利用扫描隧道显微镜可视化EuCd2As2中的散射相位纹理，揭示杂质周围2π环绕的相位位错，并通过模型关联相位梯度衰减与自旋轨道和标量散射的相对强度，为实空间研究电子散射相位提供了新途径。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-to-charge conversion at KTaO3(111) interfaces
本文展示了KTaO3(111)二维电子系统中的自旋-电荷转换（逆Rashba-Edelstein效应），揭示了其对面内磁场的非平庸角度依赖性，为利用该效应研究界面电子结构与自旋纹理提供了新工具。
2025-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Polarization textures in crystal supercells with topological bands
本文提出一种适用于拓扑非平庸能带系统的局部极化定义，引入 semilocal hybrid polarizations，证明在非零 Chern number 系统中实空间极化纹理可与能带拓扑共存。
2024-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological magnetic-spin textures in two-dimensional van der Waals Cr2Ge2Te6
二维（2D）范德华（vdW）材料显示出一系列深刻的物理性质，这些物理性质可以通过将其并入异质结构中来定制并且用外力来操纵。最近发现的长程铁磁顺序下降到原子层提供了一个额外的自由度，在工程二维材料及其异质结构器件的自旋电子学，谷电子学和磁性隧道结开关。在这里，使用直接成像的低温洛伦兹透射电子显微镜，我们表明，拓扑非平凡的磁自旋态，skyrmionic气泡，可以实现剥离绝缘2D vdW Cr2Ge2Te6。由于偶极相互作用和单轴磁各向异性之间的竞争，通过沿面外方向施加磁场的场冷却，出现了六方堆积的纳米尺度气泡晶格。尽管由于布洛赫线的成对形成和湮灭而产生的条纹畴中的一系列拓扑自旋纹理，具有单手征的气泡晶格是普遍的。我们在vdW材料中观察到的拓扑非平凡的同手性skyrmionic气泡为在原子级薄绝缘体中研究新型量子态提供了一条新的途径，用于磁电子和量子器件。
2019-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Orbit Interaction Effects in the Electronic Structure of B20-type CoSi: First-Principles Density Functional Study
我们对非磁性B20型CoSi进行了完全相对论第一性原理密度泛函计算。自旋-轨道相互作用对手性晶体的电子结构有着重要的影响。计算的费米能周围的能带结构示出了由$real$ - $spin$ Weyl哈密顿量表示的布洛赫矢量$k$ -线性色散，即，无质量的狄拉克哈密顿量在$Γ$点附近的等能面上，我们发现了Bloch $\boldsymbol k$ -矢量空间（动量空间）中的刺猬状自旋织构. $k$线性色散的费米速度约为0.22 $v^g_F$，其中$v^g_F$是石墨烯的费米速度。
2014-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Chiral Spin and Orbital Angular Momentum Textures in Mn Chains on W(110): Interplay of Spin-Orbit Coupling and Crystal Field Effects
本研究通过第一性原理计算发现W(110)上Mn原子链具有手性螺旋非共线自旋构型，并揭示轨道磁矩与自旋磁矩取向差异源于自旋-轨道相互作用与晶体场劈裂的竞争。
2025-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Topological spin Hall effect in antiferromagnetic skyrmions
拓扑霍尔效应（THE）是手性Skyrmion晶格非平凡拓扑的主要表现形式之一，传统上被用来探测具有局部铁磁序的Skyrmion晶格的出现。在这项工作中，我们证明了非平凡的二维手征纹理的外观与本地{ \it反}-铁磁顺序可以通过$-$的自旋版本的拓扑自旋霍尔效应（TSHE）检测。利用半经典的形式主义，这里用来结合手征反铁磁纹理的共线，简并电子结构的密度泛函理论描述，我们遵循的电子SU（2）波包在外部电场的实时空间的实时演化，以证明出现相当大的横向纯自旋电流的Fe/Cu/Fe三层型的合成反铁磁体。我们进一步揭示了TSHE对电子结构细节的极端敏感性，这表明过渡金属合成反铁磁体中TSHE的大小和符号可以通过调整厚度或能带填充等参数来设计。除了是一个重要的一步，在我们的理解越来越复杂的skyrmionic系统的拓扑性质，我们的结果具有巨大的潜力，刺激发现反铁磁skyrmions。
2017-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Multiple types of spin textures and robust valley physics in MP$_2$X$_6$
School of Physics and Technology, Nanjing Normal University（南京师范大学物理与天文学院）；Center for Quantum Transport and Thermal Energy Science, Nanjing Normal University（南京师范大学量子输运与热能源科学中心）
研究发现SnP₂Se₆单层中存在多种自旋纹理和谷相关物理特性，为自旋和谷自由度的设备设计提供了新方向。
2024-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exotic dielectric behaviors induced by pseudo-spin texture in magnetic twisted bilayer
扭曲范德华双层膜为研究固体中的电子关联提供了一个理想的平台。特别令人感兴趣的是30度扭曲双层蜂窝晶格系统，它具有不相称的莫尔图案和不寻常的电子行为可能会出现由于缺乏相位相干。这样的系统对进一步的扭曲非常敏感，会出现许多有趣的现象。在这项工作中，基于第一性原理计算，我们表明，进一步扭曲近30度，可以诱导显着不同的介电行为的电子之间的左，右扭曲的情况。具体地说，我们发现，左和右扭曲显示抑制和放大的介电响应下的垂直电场，分别。进一步的分析表明，这种奇异的介电性质可以归因于由于扭曲的堆叠依赖的电荷重新分布，形成扭曲依赖的赝自旋织构。我们将证明这种赝自旋织构在小电场下是稳健的。结果，对于右扭曲的情况，当施加电场时，几乎没有超过单层厚度的电偶极子形成。而对于左边的情况，系统甚至可以表现出负磁化率，即激发极化与外加场相反，这在自然界中是非常罕见的。这些发现不仅丰富了我们对莫尔系统的理解，而且为电子，光学甚至储能设备的功能2D材料设计开辟了一条有吸引力的路线。
2021-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intra-unit-cell resolved intertwining of multi-$Q$ charge and spin textures in an itinerant skyrmion magnet
RIKEN Center for Emergent Matter Science（理化学研究所物质结构科学研究中心）；Department of Applied Physics and Quantum-Phase Electronics Center (QPEC), University of Tokyo（东京大学应用物理系及量子相电子研究中心）；Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Research Center for Advanced Science and Technology, University of Tokyo（东京大学先进科学技术研究中心）
本研究在GdRu₂Ge₂的五个磁性相（含两个纳米斯格明子晶体相）中，揭示了Gd 4f自旋多Q磁性与Ru 4d轨道多Q织构的关联，为非共线巡游磁体的电荷自旋交织提供了微观视角。
2026-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetism, spin texture and in-gap states: Atomic specialization at the surface of oxygen-deficient SrTiO$_3$
基于最近对SrTiO $_3$（001）面附近存在氧空位的二维电子态的自旋和角度分辨光电能谱（SARPES）测量，我们利用从头算密度泛函理论（DFT）方法研究了它们的自旋结构.相对论性DFT计算显示了Rashba式自旋缠绕，分裂为几个meV，当包含Ti离子的表面磁性时，带在$Γ$点变为自旋分裂，能量差约为100 meV，与SARPES结果一致。虽然磁性倾向于抑制相对论Rashba相互作用的影响，但它的签名仍然在复杂的自旋纹理方面清晰可见。此外，我们还观察到一种原子特化现象，即两种类型的电子贡献：一种是来自邻近氧空位的Ti原子，它们获得了相当大的磁矩，主要产生隙内态;另一部分来自离氧空位较远的Ti原子的部分极化t $_{2g}$巡游电子，它们形成了二维电子系统，并负责Rashba自旋缠绕和费米面处的自旋分裂。
2016-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Design of spin-orbital-textures in ferromagnetic/topological insulator interfaces
本研究针对拓扑绝缘体自旋轨道织构的调控需求，探究CrI₃/Bi₂Se₃铁磁/拓扑绝缘体界面，通过从头算与参数化哈密顿模型揭示其各向异性输运与背散射特性，证实范德瓦尔斯TI/MI界面是调控拓扑态自旋自由度的优异平台。
2023-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Complex spin texture of Dirac cones induced via spin-orbit proximity effect in graphene on metals
我们使用大规模的DFT计算，以前所未有的细节调查所谓的自旋-轨道（SO）邻近效应吸附在Pt（111）和Ni（111）/Au半无限表面上的石墨烯，先前通过自旋和角度分辨光电发射（SP-ARPES）实验研究。关键的发现是，由于与金属的带的杂交，狄拉克锥表现出意想不到的丰富的自旋纹理，包括面外，甚至径向面内自旋组件在（反）交叉，局部间隙开口和偏离线性发生。金属带的连续特征和与莫尔条纹相关的后折叠都增强了自旋织构，并引起了相当大的分裂，然而，这些分裂只在反交叉区域变得巨大（~100 meV）;也就是说，电子输运被抑制。在准线性区域，分裂带通常以不同的加宽分散，并且倾向于交叉，其磁化强度连续变化，以匹配上下间隙边缘处的磁化强度。结果，分裂和自旋方向都变得强烈依赖于k。对于自旋极化的G/Au/Ni（111）系统，SO以类似的方式表现出来，尽管在这里磁交换相互作用占主导地位，在$π$带中引起小的分裂（~10 meV），而SO主要在狄拉克锥中引入小的Rashba分裂，因为它们的磁化获得螺旋分量。虽然揭示这种复杂的自旋纹理似乎具有挑战性的实验方面，我们的研究结果提供了一个重要的参考，为未来的SP-ARPES测量类似的石墨烯为基础的系统广泛研究的应用在自旋电子学。
2018-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Unconventional spin texture in a non-centrosymmetric quantum spin Hall insulator
我们提出，同时存在的Rashba和带反转可以导致一个Rashba的自旋分裂形成的两个带具有相同的面内螺旋自旋织构。由于这种非常规的自旋织构，在边缘和体电导通道中禁止背散射。我们提出了一个新的非中心对称蜂窝晶格量子自旋霍尔（QSH）绝缘体家庭形成的IV，V，和VII元素与此属性。由Bi，Pb和I原子形成的系统是机械稳定的，并且具有60 meV的大的Rashba自旋分裂和0.14 eV的大的非平凡带隙。由于边缘和体态受到TR对称性的保护，与大多数掺杂的QSH绝缘体中发生的情况相反，体态不会对电子输运中的背散射做出贡献，从而允许构建具有较少能量损失的自旋电子器件。
2018-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-induced topological Hall effect and butterfly-shaped magnetoresistance in the centrosymmetric antiferromagnet EuAuAs
Renmin University of China（中国人民大学）；China People’s Police University（中国人民警察大学）
本文研究了中心对称反铁磁体EuAuAs的磁性和输运性质，发现其在反铁磁态下出现拓扑霍尔效应和蝴蝶形磁电阻，归因于场致自旋织构和自旋手性。
2026-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Topological Hall effect of Skyrmions from First Principles
本文提出一种第一性原理方法，通过建模有效磁场并构建Wannier紧束缚哈密顿量计算拓扑霍尔效应，在Gd2PdSi3中验证有效并揭示折叠能带交叉点的关键贡献。
2024-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extracting unconventional spin texture in two dimensional topological crystalline insulator bismuthene via tuning bulk-edge interactions
本研究通过第一性原理计算与对称化Wannier紧束缚模型，探究体-边相互作用对二维拓扑晶体绝缘体铋烯边态输运的影响，发现可通过衬底和电场调控其非常规螺旋自旋织构，为拓扑自旋电子器件制备提供新思路。
2023-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Selective Control of Surface Spin Current in Topological Materials based on Pyrite-type OsX2 (X = Se, Te) Crystals
拓扑材料拥有强大的表面状态，这可能成为未来电子器件的基础。由于这种状态的自旋被锁定在动量上，因此它们对自旋电子学应用特别感兴趣。因此，如果要在未来的技术中利用自旋纹理，了解拓扑非平凡材料表面态的自旋纹理，并能够操纵它们的极化，是必不可少的。在这里，我们使用第一性原理计算表明，黄铁矿型晶体OsX 2（X= Se，Te）是一类拓扑材料，可以主机表面态的自旋极化，可以是在平面内或面外。我们表明，形成的低能态的能量和方向相关的自旋纹理的（001）表面上的这些材料是从一个拓扑平凡的非平凡的状态，诱导自旋轨道相互作用的转换的结果。这些表面态的非常规自旋纹理具有在局部对称性保护的动量空间中的面内到面外自旋极化转变。此外，表面自旋方向和幅度可以在特定的能量范围内选择性地过滤。我们演示了一类新的拓扑材料与可控的自旋纹理提供了一个平台，为实验人员检测和利用非常规的表面自旋纹理在未来的自旋为基础的纳米电子器件。
2019-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Voltage-controlled topological spin textures in the monolayer limit
National Engineering Research Center of Electromagnetic Radiation Control Materials, School of Electronic Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学电磁辐射控制材料工程研究中心电子科学与工程学院）；Key Laboratory of Multi Spectral Absorbing Materials and Structures of Ministry of Education, School of Electronic Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China（教育部多光谱吸收材料与结构重点实验室电子科学与工程学院电子科技大学）；School of Physics and State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices, University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学物理学院电子薄膜与集成器件国家重点实验室）；Laboratory of Advanced Materials, Department of Materials Science, Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials(iChEM), Fudan University（复旦大学材料科学系先进材料实验室能源化学协同创新中心）；School of Physics, Zhengzhou University（郑州大学物理学院）；Institute of Quantum Materials and Physics, Henan Academy of Sciences（河南省科学院量子物质与物理研究所）
本研究通过电压控制实现二维极限中拓扑自旋纹理的操控，为探索拓扑相变和新型信息科技提供新途径。
2026-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Measurement of Pseudo-Spin Texture of the Exciton Fine-Structure in Monolayer WSe2 within the Light Cone
几个理论预测声称，中性激子的TMDC分裂成横向和纵向激子分支，与纵向的，这是上分支，表现出非常强的色散在meV范围内的光锥。从历史上看，这与半导体量子阱的强远场光偶极耦合或强电子远程交换相互作用有关，描述了同一枚硬币的两面。最近，利用傅立叶空间光谱的实验表明，激子（激子极化激元）分散确实可以测量高品质的六边形BN封装的WSe 2单层样品，并可以确认的能量尺度。在这里，激子精细结构的赝自旋和谷极化作为质心动量和激发激光失谐的函数进行了研究。对于准共振激发，观察到具有明显的动量依赖螺旋度的强色散。通过逐步增加激发能朝向电子带隙并随后高于电子带隙，色散和螺旋度由于非相干激子和来自等离子体的发射的贡献而系统地减小。螺旋度随质心动量的下降可以通过Maialle-Silva-Sham机制唯象地建模，该机制使用激子分裂作为有效磁场的源。
2020-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
