可由铁电极化反转的界面晶体霍尔效应
材料科学
2021-03-01 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
通过电压而非磁化翻转来控制自旋相关性质，对于低功耗自旋电子学具有显著优势。在此，我们预言界面晶体霍尔效应 (ICHE) 可服务于此目的。我们表明，ICHE 可出现在由补偿反铁磁金属与非磁性绝缘体构成的异质结构中，这是由于界面处对称性降低所致；若反铁磁体对称地夹于两层相同铁电层之间，则该效应可变为可逆。我们利用密度泛函理论计算在三种材料体系中明确演示了这一现象：MnBiTe/GeI 与拓扑 InTe/MnBiTe/InTe 范德瓦耳斯异质结构，以及由三维材料构成的 GeTe/RuMnGe/GeTe 异质结构。我们表明所有三个体系均呈现出可观的 ICHE，而后两个体系分别表现出随铁电极化可逆的量子 ICHE 与 ICHE。我们的提议为电压控制自旋电子学开辟了另一方向，并通过异质结构设计提供了尚未探索的功能器件可能性。
引用
@article{arxiv.2006.09624,
title = {Interfacial crystal Hall effect reversible by ferroelectric polarization},
author = {Ding-Fu Shao and Jun Ding and Gautam Gurung and Shu-Hui Zhang and Evgeny Y. Tsymbal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.09624},
year = {2021}
}