通过边界手性注入实现磁子拓扑的电子调控

已知磁子能带在有序磁体于适当条件下呈现非平凡拓扑，产生称为磁子拓扑绝缘体的拓扑相。驱动磁子拓扑相变的常规方法是体磁或热操作，例如改变外磁场方向或调节系统温度，这些在磁子拓扑的器件应用中是不利的。在本工作中，我们提出一种通过自旋手性注入的电子边界操作来调控磁子拓扑相的方案，从而突破了磁子拓扑控制对体非电子操纵的限制。具体而言，我们考虑铁磁蜂窝晶格，并表明通过自旋霍尔效应从系统边界注入的有限自旋手性，为陈绝缘体的 Haldane 模型玻色对应项引入了一个可调的破子格对称质量项，从而允许我们从边界电子学地调控磁子的体态拓扑。提出热霍尔电导谱中的“肩峰”作为手性诱导拓扑相变的实验探测手段。该边界调控磁子拓扑的方案也被证明适用于蜂窝反铁磁体。我们设想界面手性注入可提供一种非侵入式电子手段，以调谐一般磁系统的静态与动态体性质。