二维拓扑绝缘体开关二维磁体中的自旋与电子动力学原子尺度建模
介观与纳米尺度物理
2022-03-31 v1 计算物理
摘要
为设计快速存储器件，我们需要能够促进快速读写操作的物料组合。我们提出一种由二维（2D）磁体与 2D 拓扑绝缘体（TI）构成的异质结构，作为设计快速存储器件的可行方案。我们从理论上建模了 2D 磁体与 2D TI 之间的自旋-电荷动力学。利用绝热近似，我们将用于自旋相关电子输运的非平衡格林函数方法与用于模拟磁化动力学的时间量化蒙特卡洛方法相结合。我们表明，利用来自 2D TI 自旋极化边缘态的自旋转矩来翻转铁磁体的磁畴是可能的。我们进一步表明，TI 与 2D 磁体之间的翻转强烈依赖于界面交换（），并且为实现高效翻转，需要根据磁体内部交换相互作用选取最优界面交换。最后，我们对比了实验生长的 Cr 化合物，表明具有更高各向异性（如 ）的 Cr 化合物导致更低的翻转速度但更稳定的磁有序。
引用
@article{arxiv.2203.16008,
title = {Atomistic modeling of spin and electron dynamics in two-dimensional magnets switched by two-dimensional topological insulators},
author = {Sabyasachi Tiwari and Maarten L. Van de Put and Kristiaan Temst and William G. Vandenberghe and Bart Soree},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.16008},
year = {2022}
}