二维反铁磁自旋电子学中奈尔矢量的本征非线性霍尔探测
材料科学
2023-08-03 v1
摘要
反铁磁体与二维（2D）材料在自旋电子学应用中各自的独特优势激励我们开发二维反铁磁自旋电子学。然而，二维反铁磁体中奈尔矢量的探测仍是一大挑战，因为测得信号在二维极限下通常显著减弱。本文提出，二维反铁磁体的奈尔矢量可通过本征非线性霍尔（INH）效应高效探测，该效应表现出出乎意料显著的信号。作为一个具体例子，我们展示单层硫族化锰Mn（=S、Se、Te）的INH电导可达nmmA/V量级，比范式反铁磁自旋电子学材料的实验值大数个数量级。INH效应可通过在能带边缘附近移动化学势来精确调控，这通过电栅极或电荷掺杂在实验上可行。此外，基于有效的模型，我们明确展示了其对奈尔矢量取向的周期依赖关系。我们的发现为基于二维反铁磁体的自旋电子学存储器件应用提供了灵活的设计方案和极具前景的材料平台。
引用
@article{arxiv.2306.11321,
title = {Intrinsic Nonlinear Hall Detection of the N\'eel Vector for Two-Dimensional Antiferromagnetic Spintronics},
author = {Jizhang Wang and Hui Zeng and Wenhui Duan and Huaqing Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.11321},
year = {2023}
}