$\mathcal{\hat{P}\hat{T}}$ 对称层状反铁磁体中的多重塞曼型隐藏自旋分裂
材料科学
2023-08-17 v2
摘要
中心对称反铁磁半导体虽在自然界中大量存在，但因缺乏本征自旋极化与磁化而在自旋电子学中似乎不利。我们通过第一性原理模拟与对称性分析，揭示了具有非对称子层结构的层状中心对称反铁磁体中的隐藏塞曼型自旋分裂（HZSS）。以近期合成的单层 MnSe 的双层对应物为例，我们证明特定高对称点附近的简并态在空间上隔离于不同子层，形成 PT 对称对。此外，简并态呈现由镜面对称性强制决定的、取向相反的均匀面内自旋构型。能带在局域被塞曼分裂达 70 meV 量级。引人注目的是，沿 z 方向几个 mVA^-1 的微小电场打破二重简并，形成额外的塞曼对。而且，我们对三层和四层 MnSe 的模拟表明，所获得的 HZSS 与层数无关。这些发现确立了在中心对称反铁磁体中获得塞曼型分裂的设计原则，并显著拓展了寻找自旋电子学材料的范围。
引用
@article{arxiv.2306.13955,
title = {Multiple Zeeman-type Hidden Spin Splitting in $\mathcal{\hat{P}\hat{T}}$-Symmetric Layered Antiferromagnets},
author = {Sajjan Sheoran and Saswata Bhattacharya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.13955},
year = {2023}
}