非磁性二维材料自旋哈尔导电率的高通量计算
计算物理
2025-05-15 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维材料的自旋哈尔效应(SHC)在有效操控自旋角动量和识别拓扑性质方面具有前景。在本工作中，我们在 426 种非磁性单层材料中实现了包含 210 种金属和 216 种绝缘体的自旋轨道耦合自动化 Wannier化。计算了内在自旋哈尔导电率(SHC)，以发现表现出新特性的候选材料。我们发现 YCI 具有由于晶格低对称性导致的非传统 SHC，TaSe 是一种金属单层材料，拥有异常高的 SHC，半金属 YBr 具备由能带中反交叉点产生的高效电荷到自旋转换。此外，还研究了量子自旋哈尔绝缘体以实现量化 SHC。本工作提供了 2D 材料的高质量 Wannier Hamiltonian 数据库，为将 2D 材料集成到高性能和低功耗耗 spintronic 器件铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2501.02110,
title = {High-throughput calculations of spin Hall conductivity in non-magnetic 2D materials},
author = {Jiaqi Zhou and Samuel Poncé and Jean-Christophe Charlier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.02110},
year = {2025}
}
备注
19 pages, 4 figures, 2 tables