磁性隧道结中反铁磁自旋织构与斯格明子的电子输运

由于耦合自旋简并态与两个铁磁接触端的矩阵元之间存在 $\pi$ 相位差，夹在两个反平行 $\pm \hat{z}$ 极化的铁磁(FM)接触端之间的理想层状 $\hat{x}$ 极化反铁磁体(AFM)不传输电流。耦合两个自旋简并的 $\hat{x}$ AFM 态与 $\hat{z}$ FM 接触端的两个矩阵元之比由交换能与本征态能量决定。在一个 FM 接触端与 AFM 之间插入正常金属层或隧穿势垒层会改变这一相位差，并且由于界面处两种自旋的不等权重，它也打破了两个 AFM 态的自旋简并性。矩阵元对称性的破缺与 AFM 态简并性的破缺相结合，导致透射中出现法诺共振，并开启了 $T_{\uparrow,\downarrow}$ 透射通道。这种具有两个反平行 $\pm \hat{z}$ FM 接触端的磁性隧道结几何结构可电学探测 AFM 斯格明子。AFM 斯格明子充当三偏振片实验中的斜偏振片类比。文中计算并比较了磁性隧道结中 FM 与 AFM 斯格明子的电阻与电阻比。