二维拓扑绝缘体/铁磁绝缘体异质结构中的手性边缘态工程
强关联电子
2019-02-13 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
零磁场下的手性边缘态（CES）已在磁性掺杂拓扑绝缘体（TI）中实现。然而，该方案严重依赖材料突破，事实上大多数TI无法以此方式驱动为陈绝缘体。本文提出在二维TI/铁磁绝缘体/TI三明治结构中，通过两个TI的螺旋边缘态之间的自旋选择性耦合来实现CES。由于该耦合，一个自旋通道的边缘态被打开能隙，而另一自旋通道的边缘态几乎保持无能隙，从而使每个孤立TI的螺旋边缘态转变为CES。此类CES有望在所有TI材料中实现，且不受磁无序诱导背散射的影响。我们提出在单层1T'-WTe与双层CrI之间的范德瓦耳斯异质结构中实现该方案。双层CrI中磁性的电学调控可切换CES的输运方向，从而实现低功耗晶体管。
引用
@article{arxiv.1812.05280,
title = {Engineering chiral edge states in 2D topological insulator/ferromagnetic insulator heterostructures},
author = {Xi-Rong Chen and Wei Chen and L. B. Shao and D. Y. Xing},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.05280},
year = {2019}
}
备注
7 pages, 6 figures, revised manuscript accepted in Phys. Rev. B