通过电场和 Janus 工程诱导 A-Type 反磁性 Fe$_2$C(OH)$_2$ 中的自旋分裂和异常谷霍效应
材料科学
2025-01-23 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
反磁性材料具有零净磁矩、对外部磁场抗性强以及超快动态响应等特点。为了推进反磁性材料在自旋电子学和谷霍电子学中的应用，实现自发谷极化和异常谷霍效应 (AVHE) 至关重要。我们预测一种 A 类反磁性单层 FeC(OH)，其显示出 157 meV 的显著自发谷极化。 在 FeC(OH) 中，空间反演对称性 (P) 和时间反演对称性 (T) 均被单独破坏，但保持组合 PT 对称性。这种对称性 conservation 导致自旋退化，使得动量空间中 Berry 曲率为零，AVHE absent。然而，产生了层锁定的隐藏 Berry 曲率，导致谷层自旋霍效应的观察。进一步地，外部垂直电场可通过引入层相关的静电势来诱导自旋分裂，从而实现层锁定 AVHE。此外，由于电势差反磁机制，单层 FeC(OH)F 由于 Janus 结构引起的内置电场也可在单层中诱导自旋分裂。高垂直磁各向异性和 AVHE 的实现，为下一代自旋电子技术提供了广阔的机遇。
引用
@article{arxiv.2501.12653,
title = {Inducing Spin Splitting and Anomalous Valley Hall Effect in A-Type AFM Fe$_2$C(OH)$_2$ through Electric Field and Janus Engineering},
author = {Ankita Phutela and Saswata Bhattacharya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.12653},
year = {2025}
}