表面杂化对铁磁体/拓扑绝缘体/铁磁体三层膜系统中 RKKY 耦合的影响
介观与纳米尺度物理
2017-02-22 v2
摘要
我们从理论上研究了由薄层拓扑绝缘体薄膜（TI）分隔的两个铁磁体（FM）之间的 RKKY 交换耦合。我们发现 RKKY 交换耦合对 TI 厚度（）存在一种非寻常的依赖关系。首先，当 减小时，耦合振幅起初增加并在某一临界厚度处达到最大值，低于该厚度时振幅转而减小。这一趋势归因于 TI 薄膜表面之间的杂化，该杂化在临界厚度以下打开一个能隙，从而将表面从半金属态转变为绝缘态。在绝缘相中，能隙打开所诱导的抗磁性补偿了狄拉克态的顺磁性，导致磁化率和 RKKY 耦合减小。对于典型参数，Bi2Se3 薄膜中的临界厚度估计在 3-5 nm 范围内。
引用
@article{arxiv.1611.06710,
title = {Effect of surface hybridization on RKKY coupling in ferromagnet/topological insulator/ferromagnet trilayer system},
author = {Cong Son Ho and Mansoor B. A. Jalil},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.06710},
year = {2017}
}
备注
4 pages, 3 figures, MMM conference 2016, updated bib. in AIP Advances (2017)