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拓扑绝缘体上磁性邻近效应诱导的磁阻

介观与纳米尺度物理 2017-04-04 v2 材料科学

摘要

我们从理论上研究了在三维拓扑绝缘体(3D TI)表面发现的二维无质量 Dirac 电子的磁阻(MR),该表面由铁磁绝缘体(FI)覆盖。我们利用 Kubo 和 Boltzmann 理论计算了电荷与自旋输运,并考虑了阶梯顶点修正以及由正常无序和磁性无序引起的内散射。我们发现,诱导的交换劈裂产生了一个依赖于磁化方向的电导率,但其形式与各向异性磁阻和自旋 Hall 磁阻均非常不同。对于非磁性无序,面内磁阻严格为零,而面外磁化则导致很大的磁阻比。另一方面,我们确实在存在与 FI 磁化方向对齐的磁性无序时发现了面内磁阻和面内 Hall 效应。我们的结果可能有助于理解近期在 TI|FI 系统上的输运测量。

关键词

引用

@article{arxiv.1612.03395,
  title  = {Magnetic-proximity-induced magnetoresistance on topological insulators},
  author = {Takahiro Chiba and Saburo Takahashi and Gerrit E. W. Bauer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1612.03395},
  year   = {2017}
}

备注

10 pages, 5 figures, to appear in Phys. Rev. B