铁电反磁性破坏自旋-谷子退极性
介观与纳米尺度物理
2025-07-08 v1 材料科学
摘要
自旋-谷子极化在反磁性体 (AFM) 中的生成与控制日益受到关注，due to their potential for enabling faster and more stable 多功能自旋电子和谷子电子存储和逻辑器件。然而，两种主要类别的 AFM——次铁磁体和对称性破坏的 AFM，要么缺乏内在的谷子极化，要么缺乏净自旋极化。本文提出一种有效方法，实现对破坏对称性的层状铁电反磁性体 (FE-AFM) 中的自发自旋-谷子极化。FE-AFM 在整个布里渊区中提升了自旋退极性，同时表现出未被抵消的自旋态密度。它们将次铁磁体的自旋极化优势与对称性破坏的 AFM 的谷子极化优势相结合。此外，FE-AFM 具有层相关的自旋极化，源于其内在的铁电特性，允许通过层间滑动对自旋-谷子极化进行灵活控制。这种可调性促进了谷子霍尔效应和内森效应的可逆和可调大小，以及其他自旋-谷子相关的传输特性。我们的发现在如 Nb3X8 (X = Cl, Br, I)、VX2 (X = S, Se) 和 VSi2X4 (X = N, P) 等广泛的破坏对称性双层反磁性体中得到验证，凸显了 FE-AFM 在推动下一代自旋-谷子信息技术方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2507.03368,
title = {Ferroelectric Antiferromagnetic Lifting of Spin-Valley Degeneracy},
author = {Jiaqi Feng and Xiaodong Zhou and Jingyan Chen and Meiling Xu and Xiuxian Yang and Yinwei Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.03368},
year = {2025}
}
备注
11 pages