反铁磁体-拓扑绝缘体异质结构中的反常磁光效应
介观与纳米尺度物理
2021-07-21 v1 材料科学
应用物理
量子物理
摘要
无净磁化强度的材料通常不具有磁光活性。尽管共线反铁磁体（AFM）与拓扑绝缘体（TI）各自均如此，但本文表明，当 TI 与 AFM 薄膜邻近耦合时，磁光克尔效应（MOKE）会出现。由于缺乏宏观磁化强度，AFM 仅与 TI 其中一个表面的自旋耦合，打破时间反演与空间反演对称性——这导致一个微小的 deg MOKE 信号。通过腔共振并优化衬底上 AFM 与 TI 薄膜厚度，这一微小 MOKE 可轻易增强 5 个数量级。对于略微偏离共振的结构，通过调节费米能量可电控开启 6 deg 的克尔旋转。这所需能量小于 20 meV，对低功耗自旋电子学与磁光器件而言令人鼓舞。我们进一步表明，这一简单结构对 5% 的材料生长误差具有易恢复性。
引用
@article{arxiv.2006.02752,
title = {Anomalous Magneto Optic Effects from an Antiferromagnet Topological-Insulator Heterostructure},
author = {Amrit De and Tonmoy K. Bhowmick and Roger Lake},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.02752},
year = {2021}
}