二维交变磁体中的边缘电子学
介观与纳米尺度物理
2025-09-09 v5 材料科学
摘要
实空间非均匀坐标与自旋之间的耦合（r-s耦合）提供了一条超越传统动量-自旋（k-s）耦合范式的替代途径，可在自旋电子学中实现高效的自旋操控。本文展示了二维交变磁二阶拓扑绝缘体中一维r-s耦合的一种意外表现：其中出现了自旋劈裂的浮动边缘态——在体能隙内能量上孤立——并同时表现出依赖于奈尔矢量和电可调的行为。一维边缘自旋r-s耦合确保载流子输运完全由具有量子化自旋电导的边缘态承载，从而产生一种可被开启或关闭的非常规边缘隧道磁电阻（edge-TMR）效应。作为概念验证，我们计算设计了一种基于Cr₂Se₂O单层的边缘TMR器件，以展示其边缘输运及通过Néel序或电场实现的可控性。我们的发现为下一代低维自旋电子学提出了一种通用的交变磁器件原型。
引用
@article{arxiv.2508.10451,
title = {Edgetronics in Two-Dimensional Altermagnets},
author = {Shibo Fang and Zongmeng Yang and Jianhua Wang and Xingyue Yang and Jing Lu and Ching Hua Lee and Xiaotian Wang and Yee Sin Ang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.10451},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 4 figures