双层交错磁性体中的手性磁子输运的磁子量子自旋霍尔效应
材料科学
2026-01-30 v1
摘要
交错磁性引起了相当大的关注，但其相关的自旋电子学现象迄今为止在很大程度上局限于电子系统。在本工作中，我们揭示了一种基于通用对称性的策略，用于实现具有磁子量子自旋霍尔效应的拓扑交错磁体，其特征是非零自旋陈数和受保护的螺旋边缘态。此外，我们证明了交错磁体中的手性磁子分裂产生了本质上各向异性的、动量分辨的热霍尔响应，与铁磁体和反铁磁体中的情况形成鲜明对比，从而为选择性操控提供了增强的灵活性。作为具体的材料实现，第一性原理计算和海森堡-DM 模型分析揭示 V₂WS₄ 双层表现出 d 波交错磁性、具有螺旋磁子边缘态的整数自旋陈数，以及非零动量锁定的热霍尔电导率。我们的结果建立了拓扑磁子与交错磁性之间的直接联系，为无耗散磁子器件开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2601.21172,
title = {Magnonic Quantum Spin Hall Effect with Chiral Magnon Transport in Bilayer Altermagnets},
author = {Bo Yuan and Yingxi Bai and Ying Dai and Baibiao Huang and Chengwang Niu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.21172},
year = {2026}
}