利用轨道霍尔效应有效电学调控拓扑反铁磁体
材料科学
2023-10-17 v1 应用物理
摘要
外尔反铁磁体中非平庸拓扑的电学控制对于开发下一代自旋电子器件具有重要意义。近期研究表明，自旋霍尔效应可翻转拓扑反铁磁序，但翻转效率仍相对较低。本文中，我们展示了利用源自金属 Mn 或氧化物 CuOx 的轨道霍尔效应对外尔半金属 Mn3Sn 中的反铁磁序进行有效调控。尽管已证实 Mn3Sn 自身能够将轨道流转换为自旋流，我们发现插入适当厚度的 Pt 等重金属层可将临界翻转电流密度有效降低一个数量级。此外，我们表明 Mn3Sn 的类忆阻器翻转行为能够以高线性度模拟突触的增强与抑制过程，这有利于构建高精度人工神经网络。我们的工作为调控拓扑反铁磁序提供了一条替代途径，并可能启发更多高性能反铁磁功能器件。
引用
@article{arxiv.2310.09521,
title = {Effective electrical manipulation of topological antiferromagnet by orbital Hall effect},
author = {Zhenyi Zheng and Tao Zeng and Tieyang Zhao and Shu Shi and Lizhu Ren and Tongtong Zhang and Lanxin Jia and Youdi Gu and Rui Xiao and Hengan Zhou and Qihan Zhang and Jiaqi Lu and Guilei Wang and Chao Zhao and Huihui Li and Beng Kang Tay and Jingsheng Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.09521},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 4 figures