铁磁电极在拓扑狄拉克半金属中诱导的霍尔效应

我们提出了一种在具有铁磁电极的拓扑狄拉克半金属中出现的非传统类型的霍尔效应。拓扑狄拉克半金属本身具有时间反演对称性，而附着的铁磁电极破坏了该对称性，从而导致巨大的霍尔响应。这种诱导的霍尔效应是拓扑材料（如拓扑狄拉克半金属或量子自旋霍尔绝缘体）中出现的螺旋表面/边缘态的特征。我们利用具有四端几何结构的晶格模型计算了霍尔电导/电阻和霍尔角。对于具有四个电极的拓扑狄拉克半金属，无论电流电极还是电压电极为铁磁性的，都会发生诱导霍尔效应。当电极中的自旋几乎完全极化时，霍尔角变得与量子霍尔态或理想磁性外尔半金属中的一样大。我们展示了诱导霍尔效应相对于杂质具有鲁棒性，并讨论了自旋注入和自旋衰减问题。该霍尔响应可用于检测两个铁磁电极的磁化方向是平行还是反平行。