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在kagome磁性Weyl半金属中自旋轨道极化子的原子级精确构筑

介观与纳米尺度物理 2024-03-15 v2 材料科学

摘要

在拓扑量子材料中原子级精确地构筑缺陷,对于构建具有奇异性质的新人工量子材料并在实际量子应用中颇具吸引力,但由于在以原子精度修饰复杂晶格方面的阻碍而仍然具有挑战性。在此,我们报道了利用扫描隧道显微镜在kagome磁性Weyl半金属Co3Sn2S2中对空位局域的自旋轨道极化子(SOP)进行原子级精确构筑。我们实现了所选空位的逐步修复,从而形成具有精细几何结构的人工硫空位。我们发现局域于空位周围的束缚态随着空位尺寸增大经历依赖于对称性的朝向费米能级的能量移动。引人注目的是,随着空位尺寸增大,SOP的局域磁矩可调,并最终扩展到由kagome平带中自旋轨道耦合导致的负磁矩。这些发现为在拓扑量子材料中构筑原子量子态建立了新平台,为基于kagome晶格的自旋电子学和量子技术提供了潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.00824,
  title  = {Atomically-precise engineering of spin-orbit polarons in a kagome magnetic Weyl semimetal},
  author = {Hui Chen and Yuqing Xing and Hengxin Tan and Li Huang and Qi Zheng and Zihao Huang and Xianghe Han and Bin Hu and Yuhan Ye and Yan Li and Yao Xiao and Hechang Lei and Xianggang Qiu and Enke Liu and Haitao Yang and Ziqiang Wang and Binghai Yan and Hong-Jun Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.00824},
  year   = {2024}
}