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层状杂化钙钛矿中铁电控制的自旋纹理

材料科学 2025-12-01 v1

摘要

具有破坏中心对称性的有机-无机钙钛矿提供了发现耦合自旋轨道和铁电现象的肥沃土壤。本文我们利用密度泛函理论、Berry phase 极化分析以及有效 kp\boldsymbol{k \cdot p} 模型,研究了层状家族 (PA)2(PA)_2CsY2_2X7_7 (Y = Pb, Sn; X = I, Br)。在所有四个成员中,我们发现间接带隙,其极值位于 Γ\Gamma 附近,两个带边都存在可观的自旋分裂,以及稳定的面内铁电极化,这些极化稳定了面外持久自旋纹理(PST)。关键的是,极化反转切换自旋定向,从而实现对 PST 的电气控制,从而实现对自旋态的非易失操控。这些结果将 (PA)2(PA)_2CsY2_2X7_7 确立为一个灵活的材料平台,其中通过组分设计和铁电开关共同实现自旋电子器件功能。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.23038,
  title  = {Ferroelectric Control of Spin Textures in Layered Hybrid Perovskites},
  author = {Divyanshi Tyagi and Saswata Bhattacharya},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.23038},
  year   = {2025}
}