Magnetoelectric effects in superconductor/ferromagnet bilayers
我们证明了由超导层与相邻的自旋织构铁磁体组成的混合结构展示了源于传导电子自旋和超导电流之间耦合的各种平衡磁电效应。通过推导和求解考虑自旋过滤效应的广义Usadel方程，我们发现超导薄膜中的超导电流产生了与局域铁磁矩不共面的自旋极化。在这种结构中的逆磁电效应被证明是导致在整个磁拓扑缺陷，如畴壁和螺旋自旋织构的自发相位差。讨论了利用超导相位差获得无耗散自旋力矩和探测畴壁运动的可能性。
2019-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetoelectric imprint of skyrmions in van der Waals bilayers
针对斯格明子难以追踪与操控的问题，本文提出利用范德华双层膜中的滑移铁电与近邻耦合，将磁性斯格明子等周期印记为电学斯格明子，从而实现其全电学读取与操控。
2024-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelectric torque in polar magnetic bilayers
Key Laboratory of Quantum Materials and Devices of Ministry of Education, School of Physics, Southeast University（东南大学物理学院量子材料与器件教育部重点实验室）
本文提出通过纯电场实现极性磁性双层中磁化方向快速切换的铁电扭矩机制，为自旋电子器件提供了一种新的高效切换方法。
2026-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelectric coupling, Berry phase, and Landau level dispersion in a biased bilayer graphene
研究了横向电场和磁场作用下石墨烯双层膜的能谱。我们发现，由此产生的朗道能级表现出非单调依赖的电场，以及许多水平交叉。这种行为是解释使用准经典量子化规则，适当地考虑到赝自旋的准粒子。赝自旋产生Berry相，这导致能量量子化的移动，并导致赝塞曼效应。后者依赖于电场，在两个谷之间符号交替，并且还减小带隙。其他赝自旋相关的量，如异常霍尔电导率的解析公式，推导和以前的理论工作相比。
2010-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Activating magnetoelectric optical properties by twisting antiferromagnetic bilayers
双层中的扭曲引入了具有两种对映体的结构手性，即，左手和右手的双层，这取决于取向的扭转角。这种整体手性和额外的自由度之间的相互作用，如磁有序和由键的几何形状产生的局部八面体手性，可以产生惊人的现象。在这项工作中，我们专注于共线反铁磁CrI $_3$扭曲的同质双层，其特征在于在每个单层的交错八面体手性。利用对称性分析、密度泛函理论和紧束缚模型计算，我们发现层扭曲可以降低结构和磁点群的对称性，从而激活热释电和磁光克尔效应，这在无扭曲的反铁磁同质双层膜中是不存在的。有趣的是，电极化的强度和克尔角都可以通过扭转角来控制，并且当从左扭转到右扭转双层时，它们的符号被反转。我们进一步揭示了非常规的旋涡与自旋纹理，交替相反的手征在动量空间的发生。这些研究结果表明，在磁性双层和相关的范德华异质结构的扭曲和八面体手性之间的相互作用代表了一个非凡的资源，定制其物理特性的自旋电子学和光电应用。
2022-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectrics Manipulate Magnetic Bloch Skyrmions in a Composite Bilayer
理论研究表明，复合双层（即，手性磁性/铁电双层）提供了电诱导磁性Skyrmions的可能性[Phys. Rev. \textbf{94}，014311（2016）]。在这篇文章中，我们提出了一个微磁模型，物理操纵的手征磁性薄膜与极化的铁电驱动系统通过逆磁电效应必不可少的磁性布洛赫Skyrmions传播。不同的传播速度、薄膜尺寸和磁电耦合强度所引起的效应强烈地影响着磁Skyrmions的质量和数量。
2016-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Artificial Multiferroics and Enhanced Magnetoelectric Effect in van der Waals Heterostructures
具有铁电和铁磁耦合特性的多铁性材料由于其潜在的通过电场控制磁性的能力而对于多功能器件是重要的，反之亦然。近年来，二维铁磁和铁电材料的发现引起了人们极大的研究兴趣，并为寻找二维多铁性材料带来了希望。然而，本征二维多铁性材料，特别是那些具有强磁电耦合的材料至今仍然很少见。在本文中，使用第一性原理模拟，我们提出了人工二维多铁性通过范德华异质结构形成的铁磁双层三碘化铬（CrI3）和铁电单层Sc2CO2。除了铁磁性和铁电性的共存，我们的计算表明，通过切换的电极化的强度的Sc2CO2，我们可以调整双层CrI3的层间磁耦合之间的铁磁和反铁磁状态。我们进一步揭示了这种强磁电效应是由Sc2CO2中强内建电极化的强度引起的能带排列的急剧变化以及随后双层CrI3层间磁耦合的变化引起的。这些人工多铁性和增强的磁电效应使得范德华异质结构可以实现多功能的纳米电子学。
2020-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Nonresonant amplification of coherent spin waves through voltage-induced interface magnetoelectric effect and spin-transfer torque
我们提出了一种新的机制，通过使用动态电荷介导的磁电效应的自旋波振幅的操纵由铁磁双层分离的电介质薄膜电容器组成的多层膜。振荡自旋波可以被放大和衰减的上升和下降的斜率的振荡电压，分别局部施加到样品。产生自旋累积的方式使得自旋转移力矩与磁化动力学的相互作用具有模式选择性并且被限制到自旋波频率的某个范围，这与已知类型的自旋转移力矩效应相反。自旋相关屏蔽的界面性质允许将固定磁化层的厚度减少到几纳米，因此所提出的效应显着有助于磁振子器件的实现以及自旋电子器件的小型化。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall
Creating a three dimensional intrinsic electric dipole on rotated CrI$_3$ bilayers
本研究通过相对旋转CrI3双层60度，移除晶体反演中心，将面外本征电偶极子增强十倍，并创建更强的面内电偶极子，从而形成三维电偶极子，增强磁电耦合。
2023-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superconducting Orbital Magnetoelectric Effect and its Evolution across the Superconductivity Normal Metal Phase Transition
超导磁电效应是电流在超导体中引起的磁化，以往的研究主要集中在自旋磁化上，而忽略了成对Bloch电子所携带的轨道磁矩的影响。在这项工作中，我们表明，在超导体中的轨道磁矩可以诱导大的轨道磁化电流的存在下。建立了超导正常金属相变中电流诱导自旋和轨道磁化的统一描述。我们发现，在均匀超导配对下，在给定电流密度下，电流感生磁化强度与正常金属态下的电流感生磁化强度相同，而在非均匀超导配对下，电流感生磁化强度在超导正常金属态相变附近出现突变。重要的是，我们的理论预测了超导扭曲双层石墨烯中的轨道磁电效应，该双层石墨烯具有大的轨道磁矩和可忽略的自旋-轨道耦合的成对布洛赫电子。我们建议，电流诱导的轨道磁电效应的测量可以用来检测扭曲双层石墨烯和其他新发现的具有非平凡Berry曲率的超导体中可能的非均匀配对。
2021-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Intriguing Magnetoelectric Effect in Two-dimensional Ferromagnetic/Perovskite Oxide Ferroelectric Heterostructure
二维磁体在自旋电子学中有着广阔的应用前景，但如何在小电场下对其进行有效控制仍是一个难题。在这里，我们提出，二维磁体可以有效地控制在由二维磁性材料和钙钛矿氧化物铁电体（POF）组成的多铁性异质结构中，其电介质的极化在小电场下容易翻转。我们用第一性原理计算说明了这种方法在CrI 3/BiFeO 3（001）双层异质结中的可行性。与传统的POF多铁性异质结构具有较强的界面相互作用不同，我们发现CrI 3与BiFeO 3（001）之间的界面相互作用是范德华型的。然而，异质结构具有特别强的磁电耦合，其中双层CrI 3可以通过BiFeO 3（001）的极化状态在铁磁和反铁磁类型之间有效地切换。我们还发现电子掺杂和外加电场对CrI 3的层间交换耦合相互作用的竞争效应，这是导致磁性相变的原因。我们的研究结果提供了一个新的途径，二维磁铁与小电场的调谐。
2022-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Long-Range Orbital Magnetoelectric Torque in Ferromagnets
虽然人们通常认为，轨道响应被抑制和短程由于强晶体场电位和轨道淬灭，我们表明，轨道磁电响应可以显着长程铁磁体。在由非磁体和铁磁体组成的双层中，来自界面的自旋注入导致铁磁体中的自旋积累和转矩，其通过自旋退相快速振荡和衰减。相比之下，我们发现，即使当外部电场仅施加在非磁体上，我们发现在FM中的大幅度长程轨道磁电响应，其可以远远超过自旋退相长度。这种不寻常的特征是由于晶体对称性所施加的近简并轨道特征，这形成了内禀轨道响应的热点。由于只有热点附近的状态占主导地位，诱导的轨道角动量不表现出相消干涉的情况下，在自旋退相的不同动量的状态。这引起了一个独特的类型的轨道扭矩的磁化，增加与铁磁体的厚度。这种行为可以作为长期寻求的轨道运输的关键证据，直接在实验中进行测试。我们的研究结果打开了在轨道电子器件应用中使用长程轨道磁电效应的可能性。
2022-05-16 cond-mat.mes-hall
Inversion of ferrimagnetic magnetization by ferroelectric switching via a novel magnetoelectric coupling
尽管已经广泛地研究了几种多铁性材料/异质结构，但是找到用于磁化的电场控制的强磁电耦合仍然具有挑战性。在这里，一种新的界面磁电耦合的基础上的三个组件（铁电偶极子，磁矩，反铁磁秩序）解析制定。作为载流子介导的磁电效应的一种延伸，这种新的耦合被证明可以引起电-磁磁滞回线。提出了采用沿[ $111$ ]轴生长的BiFeO $_3$双层的实现。在不涉及磁相变的情况下，磁化取向可以通过由场效应驱动的载波调制来切换，如使用第一性原理计算所确认的。
2016-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Near room temperature magnetoelectric response and tunable magnetic anisotropy in the two-dimensional magnet 1T-CrTe2
University of Seoul（首尔大学）；Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育与研究学院加尔各答分校）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
利用ab initio密度泛函理论，研究证实二维1T-CrTe2的磁晶各向异性、居里温度等性质可通过应变或电场调控，为自旋电子学器件应用提供了近室温磁电响应基础。
2025-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of nonlinear magnetoelectric transport effects in normal-metal $-$ magnetic-insulator heterostructures
Dahlem Center for Complex Quantum Systems and Physics Department, Freie Universität Berlin（柏林自由大学达勒姆复杂量子系统中心与物理系）
本文提出正常金属-磁性绝缘体异质结构中非线性磁电输运效应的理论，分析了四种贡献的频率和磁化方向依赖性，为实验区分提供框架。
2025-09-18 cond-mat.mes-hall
Localization Trajectory and Chern-Simons axion coupling for Bilayer Quantum Anomalous Hall Systems
量子反常霍尔（QAH）多层膜提供了一个高陈数拓扑材料的平台。通过对双层QAH系统的量子输运性质和Chern-Simons轴子耦合的数值模拟，研究了强无序下Chern数C = 2的双层QAH系统的局域化路径.与C = 2的单层对应物相比，局部化轨迹表现出更丰富的行为，例如，C = 1的稳定中间态的存在可以通过模型参数来调节。这种状态在单层情况下总是不稳定的。此外，这两个参数缩放轨迹也表现出多种模式，其中一些是没有捕捉到的标准Pruisken图片。在向局域化的过程中，Chern-Simons轴子耦合显示出令人惊讶的显著峰，该峰在大尺寸极限下甚至更高和更尖锐。因此，无序双层QAH系统可以是这种由轨道运动介导的非平凡磁电耦合的良好候选者。
2019-03-12 cond-mat.mes-hall
Electrical Control of 2D Magnetism in Bilayer CrI3
使用电场控制磁性的挑战提出了基本问题并解决了诸如低耗散磁存储器的技术需求。最近报道的二维（2D）磁体提供了一个新的系统来研究这个问题，由于其独特的磁性。例如，双层三碘化铬（CrI3）表现为具有磁场驱动的变磁转变的层状反铁磁体。在这里，我们证明了静电门控制的磁性CrI3双层，探测磁光克尔效应（MOKE）显微镜。在变磁转变附近的固定磁场下，我们实现了反铁磁态和铁磁态之间的电压控制开关。在零磁场下，我们证明了一个时间反转对分层反铁磁状态，表现出自旋层锁定，导致显着的线性依赖的MOKE信号的栅极电压与相反的斜率。我们的结果为探索新的磁电现象和基于二维材料的范德华自旋电子学铺平了道路。
2018-03-17 cond-mat.mes-hall
Orbital magnetoelectric effect in nanoribbons of transition metal dichalcogenides
轨道磁电效应（OME）一般是指由所施加的电场引起的轨道磁化的出现。在这里，我们表明，过渡金属二硫属化物（TMD）与锯齿形（ZZ）边缘的纳米带可以表现出相当大的OME激活沿带的轴施加的电场。我们研究了从单层（1 L）和双层（2L）的MoS $_2$在三角（H）结构相提取的纳米带。在纵向施加电场的情况下，诱导轨道角动量累积的横向分布被计算到一阶。结果表明，在纳米带的边缘态交叉能量附近，轨道角动量的积累主要发生在纳米带的边缘附近。它们有两个贡献：一个来自轨道霍尔效应（OHE），另一个来自OME。前者是横向反对称相对于的纳米取向的主轴，而后者是对称的，因此负责在系统中引起的所得的轨道磁化。我们发现，1 L-纳米粒子的OHE产生的轨道积累大约是2L-纳米粒子的一半。此外，虽然OME在1 L-TMD纳米带中可以达到相当高的值，但在保持空间反转对称性的2L纳米带中OME消失。
2023-03-02 cond-mat.mes-hall
Magnetic Bloch Skyrmion Transport by Electric Fields in a Composite Bilayer
研究了在手性磁性（CM）/铁电（FE）双层复合膜中施加电场来操纵磁性Bloch Skyrmions的力学方法。界面处的磁电耦合允许电场刺激磁有序。因此，它提供了生成Skyrmions的可能性[Phys. Rev. B 94，014311（2016）]。在这里，我们设计了一个可移动的和本地化的电场源，驱动skyrmion沿双层运输。必须仔细选择电场源的移动速度，以显示该过程的稳定性和效率。将讨论高速操作的影响。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of Boundary on Orbital Magnetization for a Bilayer System with Different Chern Numbers
轨道磁化（OM）的实空间形式是系统某个适当区域上局部OM的平均值。以前的研究更喜欢整体平均值（即，不包括边界）。基于半填充时陈数可调的双层模型，数值研究了边界对OM实空间表达式的影响。分析了它的三个组成项$M_{\mathrm{LC}}$、$M_{\mathrm{IC}}$、$M_{\mathrm{BC}}$的大小收敛过程。拓扑项$M_{\mathrm{BC}}$作为边缘态的一种表现形式，对边界的贡献不可忽略，特别是在非零陈数的情况下。然而，我们发现，边界对$M_{\mathrm{LC}}$和$M_{\mathrm{IC}}$的影响正好补偿了对$M_{\mathrm{BC}}$的影响。这种补偿效应导致的结论是，在热力学极限中，全样本平均也是一种正确的算法，它给出了与整体平均和$k$空间公式相同的值。这一澄清将有助于进一步研究轨道电子学，以及更高维度的轨道磁电效应。
2022-08-24 cond-mat.mes-hall
Driving Skyrmions in a Composite Bilayer
磁性Skyrmions和多铁性材料是纳米结构科学中最有趣的对象，在未来的自旋电子技术中具有巨大的潜力。多铁性Skyrmions的研究近年来引起了人们的极大兴趣。本文报道了在手性磁性/铁电双层复合晶格中，由驱动电场诱导产生的磁性布洛赫-斯基尔米恩子。利用自旋动力学方法，在动力学模拟中，我们采用了一个经典的磁自旋模型和一个电赝自旋模型，这两个模型通过强磁电耦合耦合。有趣的是，我们观察到一些skyrmion的对象在电子组件无论是在开关过程中，或通过施加一个磁场，这是由于电和磁结构之间的连接。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Orbital Magneto-electric effect and Current-driven Magnetization Switching in Twisted Bilayer Graphene
最近，在接近3/4填充的扭曲双层石墨烯（TBG）中观察到具有自发铁磁性的量子反常霍尔态的特征[1，2]。重要的是，它被证明是一个非常小的电流可以切换磁化方向。这提供了实现低能量耗散磁存储器的前景。然而，电流驱动的磁化切换的机制知之甚少，因为石墨烯层中的电荷电流通常被认为是非磁性的。在这项工作中，我们证明，在TBGs中，扭曲引起的晶格对称性的减少允许电荷电流通过磁电效应在一般填充因子下产生净轨道磁化。衬底诱导的应变和亚晶格对称性破缺进一步降低了对称性，使得可以产生面外轨道磁化。由于平带的大的非平凡Berry相位，布洛赫态的轨道磁化可以大到数十个玻尔磁子，因此小电流将足以产生大的轨道磁化。我们进一步证明了在实验中观察到的3/4填充附近，具有轨道磁化的电荷电流如何切换量子反常霍尔态的磁化[1，2]。
2020-04-03 cond-mat.mes-hall
Inducing topological flat bands in bilayer graphene with electric and magnetic superlattices
本研究探讨了在Bernal堆叠双层石墨烯中应用空间周期性面外磁场（磁超晶格）及其与电超晶格结合来诱导拓扑平带的方法，发现两者共同作用可产生高Chern数的平带，并提出了利用II型超导体涡旋阵列和磁电材料实现这种超晶格的方案。
2024-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital Gravito-Magnetoelectric response and Orbital magnetic quadrupole moment correction
提出了温度梯度诱导轨道磁电效应的完整量子形式理论，证明内在部分需轨道磁四极矩修正以消除零温发散并满足Mott关系，并在PT对称模型中展示了Dirac点附近的增强。
2023-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent exotic chirality dependent dielectricity in magnetic twisted bilayer system
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。在本工作中，我们证明了由于层间耦合的扭曲引起的空间不均匀性，在磁性过渡金属二硫属化物（TMD）双层膜中出现了U（1）规范场。有趣的是，进一步扭曲到30度附近，诱导的规范场可以形成手征相关的实空间Skyrmion图案，或磁荷。此外，这种扭曲还通过实空间Berry曲率的非零通量诱导双层系统的拓扑相关的电子极化。进一步的分析证明了反铁磁耦合的扭转双层膜系统确实也是反铁电的！当外加电场打破层间的电势平衡时，会出现新的磁电耦合和奇异的手征介电性。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。
2019-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zeeman splitting via spin-valley-layer coupling in bilayer MoTe2
原子薄的过渡金属二硫属化物（TMD）具有自旋和谷自由度的耦合，使其有望用于自旋谷电子学。在单层TMD中，由于自旋-轨道耦合和反转对称性破缺，发射螺旋度被锁定在谷区，导致面外磁场存在时塞曼效应的谷区模拟。由于双层中的反转对称性被恢复，因此发射螺旋度不应再被锁定在谷中。在这里，我们表明，塞曼分裂，但是，仍然存在于双层，作为一个额外的自由度，即，层赝自旋和自旋谷层锁定。与单层膜相反，塞曼分裂在这里没有提升谷简并。圆偏振光致发光的程度可以用磁场从$-27\%$调谐到$27\%$。我们的研究结果表明，在双层自由度的控制与磁场，这与以前的电场控制，使双层一个有前途的平台，基于磁电效应的自旋谷量子门。
2017-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Ultrafast Light-Induced Magnetoelectric Effect in van der Waals Magnetic Semiconductor Heterostructures
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of Iowa（爱荷华大学）
研究揭示了二维磁半导体异质结中超快光激发导致的磁矩转动机制，通过实验和理论分析表明载流子输运改变垂直磁各向异性，从而触发磁化预cession动力学。
2026-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferrimagnetic and antiferromagnetic phase in bilayer graphene nanoflake controlled with external electric fields
计算研究了双层石墨烯纳米片在外电场和磁场作用下的基态磁相。当磁场在平面内时，电场具有平行和垂直分量。该系统由两个矩形层组成，具有扶手椅边缘和Bernal堆叠的锯齿形终端。理论模型是基于紧束缚哈伯德项的哈密顿量。构造了包含总自旋的磁相图，显示了总自旋值等于0和1的相的稳定区域。一个显着的反铁磁，层状安排的稳定范围被发现和广泛讨论。的可能性之间切换的反铁磁，反铁磁和亚铁磁相位与外部电场的两个组件被证明，是磁电效应的表现。分析了磁场对相图的影响。
2017-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Topological switching in bilayer magnons via electrical control
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Yancheng Institute of Technology（盐城工学院）
提出通过垂直电场调控双层铁磁绝缘体中的层间势能差，从而改变磁振子能带拓扑和非互易动力学，实现电控拓扑磁振子开关。
2025-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric Control of Helical Light Emission in a Moiré Chern Magnet
研究在莫尔MoTe2双层膜中通过极小电流高效控制自发铁磁性与光发射螺旋性，实现了零磁场下三子光致发光螺旋性的连续调节，为基于半导体平坦陈能带的拓扑光自旋电子学铺路。
2025-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electric-field-driven magnetic switching and tightly bound interlayer excitons in bilayer CrSBr
Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院）；School of Physics and Technology, Wuhan University（武汉大学物理科学与技术学院）；National Institute for Material Science（日本国立材料研究所）
本研究在双层CrSBr中实现了电场驱动的反铁磁-铁磁可逆开关，并发现强束缚层间激子，揭示了线性磁电效应和电场调制的层间交换耦合两种共存机制。
2026-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric field control of moiré skyrmion phases in twisted multiferroic NiI$_2$ bilayers
Aalto University（阿尔托大学）
本文以扭曲多铁性NiI₂双层膜为研究对象，通过建立包含均匀螺旋相、kπ-斯格明子晶格等的相图，揭示其电可调拓扑莫尔磁性，利用磁电耦合实现电场调控斯格明子相，为斯格明子电子学提供可调平台。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning flat bands by interlayer interaction, spin-orbital coupling, and external fields in twisted homotrilayer MoS$_2$
该研究利用精确紧束缚模型揭示扭转三层 MoS$_2$ 的平带来源及其受堆垛、弛豫、形变和外场的调控，并发现自旋–能谷–层锁定效应。
2024-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dzyaloshinskii-Moriya Interaction in Magneto-Ferroelectric Superlattices: Spin Waves and Skyrmions
本文研究了铁电层和磁性层之间的Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）磁电耦合效应，磁性层是简单立方晶格的薄膜，其海森堡自旋通过交换$J$和DM与铁电界面的相互作用而相互作用。对$\pm{1}$在铁电薄膜中简单立方晶格位置的极化进行了归属，确定了磁性薄膜中的基态自旋组态。在零场下，GS是周期性非共线的，在垂直于层的外加场$\mathbf H$中，它表明在界面处存在Skyrmion。利用格林函数方法研究了零场条件下单层和双层铁电薄膜中的自旋波。我们发现，DM相互作用强烈影响的长波SW模式。我们还计算了$T$在低温下的磁化强度。我们使用接下来的蒙特卡罗模拟来计算有限温度下的各种物理量，例如临界温度、层磁化和层极化，作为磁电DM耦合和所施加的磁场的函数。详细研究了向无序相的相变。
2018-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of first-order quantum phase transitions and ferromagnetism in twisted double bilayer graphene
本研究在扭转双层石墨烯中观测到由库仑相互作用驱动的一阶量子相变、铁磁性与可调磁滞畴结构，丰富了其关联相图。
2023-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electric-field switching of two-dimensional van der Waals magnets
通过纯电气手段控制磁性是改善信息技术的关键挑战1。各种材料系统，包括铁磁（FM）金属2，3，4，FM超导体5，多铁性6，7，8和磁电（ME）材料9，10，已被探索的电场控制的磁性。最近发现的二维（2D）范德华磁体11，12已经打开了一扇新的大门，通过范德华异质结构器件平台13在纳米尺度上对磁性进行电控制。在这里，我们展示了双层CrI3，反铁磁（AFM）半导体在其基态12，通过应用小的栅极电压在场效应器件和使用磁性圆二色性（MCD）显微镜检测磁化的磁性控制。施加的电场产生层间电势差，这导致大的线性ME效应，其符号取决于层间AFM阶数。我们还实现了一个完整的和可逆的电切换之间的层间AFM和FM状态的层间自旋翻转过渡附近。这种效应来源于层间交换偏置的电场依赖性。
2018-03-20 cond-mat.mes-hall
Perpendicular electric field drives Chern transitions and layer polarization changes in Hofstadter bands
莫尔超晶格工程师的能带特性，并使观察霍夫施塔特蝴蝶的分形能谱。最近，小角度莫尔条纹系统中的平带所承载的相关电子物理一直处于前景。然而，在单粒子框架内的莫尔带拓扑结构的影响很少进行实验探索。一个突出的问题是理解能带拓扑对霍夫施塔特物理的影响，这不需要电子相关。我们的工作实验研究了使用扭曲双层石墨烯（TDBG）的Hofstadter制度中的陈省身状态切换，它提供了电场可调的拓扑带，不同于扭曲双层石墨烯。在这里，我们表明，非平凡的拓扑结构反映在霍夫施塔特光谱，特别是通过显示一个级联的霍夫施塔特间隙，切换他们的陈数顺序，而变化的垂直电场。我们的实验和理论计算表明，在这个系统中的电荷极化变化伴随着拓扑转变的关键作用。在少层扭曲系统中，层极化可能对系统的拓扑态起重要作用。此外，我们的工作建立TDBG作为一个新的Hofstadter平台与非平凡的磁电耦合。
2022-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
