Bi$_2$Se$_3$/3d铁磁金属界面的能带结构与自旋纹理
材料科学
2016-08-03 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
三维拓扑绝缘体（TI）（如Bi2Se3）中的自旋螺旋表面态被预测在将电荷流转换为自旋极化方面具有优越效率。该特性被认为是铁磁金属/TI结构中观察到的巨大自旋轨道转矩的原因。本工作中，我们利用第一性原理和模型紧束缚计算，研究了拓扑绝缘体Bi2Se3与3d过渡铁磁金属Ni和Co之间的界面。我们发现，拓扑绝缘体与铁磁金属的功函数差异将这些拓扑表面态下移约0.5 eV至费米能级以下，在此处这些表面态与金属能带的杂化破坏了它们的螺旋自旋结构。Bi2Se3与Ni（Co）的能带排列将费米能级置于块体Bi2Se3的导带深处，此处载流子的自旋与金属中的磁化方向对齐。我们的结果表明，拓扑表面态不太可能是实验上在这些系统中观察到巨大自旋轨道转矩效应的原因。
引用
@article{arxiv.1606.00763,
title = {Band structure and spin texture of Bi$_2$Se$_3$/3d ferromagnetic metal interface},
author = {Jia Zhang and Julian P. Velev and Xiaoqian Dang and Evgeny Y. Tsymbal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.00763},
year = {2016}
}
备注
4 figures