通过质子演化在SrRuO3中实现电场调控磁性及涌现拓扑霍尔效应
强关联电子
2022-08-31 v1 材料科学
摘要
离子替代通过离子-晶格-电子耦合，构成了调控材料载流子密度与晶体对称性的重要途径，从而在强关联体系中催生了丰富的电子态。我们以铁磁金属SrRuO3为模型体系，展示了利用离子液体门控诱导的质子化，对载流子密度与晶体对称性进行高效且可逆的调控。质子的嵌入对SrRuO3产生电子掺杂，随着质子浓度的增加，导致一种奇异的铁磁到顺磁相变。有趣的是，由于质子化SrRuO3中因质子组分沿薄膜深度的梯度分布而破坏了反演对称性，由此建立起新的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，我们在该相变边界观测到了涌现的拓扑霍尔效应。我们设想，电场控制的质子化开辟了一条设计材料功能性的新策略。
引用
@article{arxiv.1811.10794,
title = {Electric-field Control of Magnetism with Emergent Topological Hall Effect in SrRuO3 through Proton Evolution},
author = {Zhuolu Li and Shengchun Shen and Zijun Tian and Kyle Hwangbo and Meng Wang and Yujia Wang and F. Michael Bartram and Liqun He and Yingjie Lyu and Yongqi Dong and Gang Wan and Haobo Li and Nianpeng Lu and Hua Zhou and Elke Arenholz and Qing He and Luyi Yang and Weidong Luo and Pu Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.10794},
year = {2022}
}