石墨烯上5d过渡金属吸附原子的电可调量子反常霍尔效应
材料科学
2012-02-03 v1
摘要
将石墨烯的独特性质与自旋极化和磁性相结合以设计新型自旋电子学概念和器件，一直受到原始石墨烯中碳的库仑相互作用小和自旋轨道耦合微弱的阻碍。此类器件概念将利用电子学中广泛使用的电场来控制自旋自由度，或利用诸如推测的量子反常霍尔效应等拓扑输运机制。在此，我们利用第一性原理方法展示，沉积在石墨烯上的5d过渡金属（TM）吸附原子表现出显著的磁性。所有被考虑的TM吸附原子都具有显著的自旋矩，并伴有高达每个TM原子50 meV的巨大磁晶各向异性能。我们揭示，沉积的TM原子的磁电响应极强，在某些情况下甚至提供了通过中等外部电场切换自发磁化方向的可能性。我们预测，在这类杂化材料中可以观察到电可调的量子反常霍尔效应。
引用
@article{arxiv.1108.5915,
title = {Electrically tunable quantum anomalous Hall effect in 5d transition-metal adatoms on graphene},
author = {Hongbin Zhang and Cesar Lazo and Stefan Blügel and Stefan Heinze and Yuriy Mokrousov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1108.5915},
year = {2012}
}
备注
7 pages, 3 figures