二维磁体-半导体异质结中的巨邻近交换作用与平陈能带
介观与纳米尺度物理
2023-02-28 v2
摘要
由二维磁体和半导体形成的范德瓦尔斯 (vdW) 异质结为基础科学和自旋电子学提供了肥沃的土壤。我们通过第一性原理计算发现，在 vdW 磁体-半导体异质结 MoS/CrBr 中存在 14 meV 的邻近交换分裂，等效于 120 T 的有效塞曼场，从而产生载流子密度高达 cm 的二维自旋极化半金属。我们随后探索了当磁性层承载斯格明子等手性自旋结构时，大交换耦合对电子能带结构的影响。对于薛定谔电子，在磁化强度为“魔数”值 时发现了一个平陈能带，而对于狄拉克电子，该平带普遍存在。磁邻近效应诱导的反常霍尔效应使得基于输运的手性自旋结构探测成为可能，而平陈能带则为设计各种强关联态提供了途径。
引用
@article{arxiv.2111.01805,
title = {Giant proximity exchange and flat Chern band in 2D magnet-semiconductor heterostructures},
author = {Nisarga Paul and Yang Zhang and Liang Fu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.01805},
year = {2023}
}
备注
5+4 pages, 7 figures; v2 accepted to Science Advances