磁性拓扑绝缘体与反铁磁绝缘体之间界面反铁磁耦合的观测
材料科学
2019-05-14 v1
摘要
在拓扑绝缘体(TI)中诱导磁序以打破其时间反演对称性,被预言可揭示许多奇异的拓扑量子现象。操控 TI 层中的磁序可在将这些量子现象导向技术应用方面发挥关键作用。在此,我们在反铁磁(AFM)绝缘体 Cr2O3 层上制备了薄磁性 TI 膜,发现磁性 TI 层的磁矩与 Cr2O3 层的表面自旋倾向于界面 AFM 耦合。场冷研究表明,从负交换偏置到正交换偏置的 crossover 澄清了界面 AFM 耦合能与 AFM 绝缘体层中塞曼能之间的竞争。界面交换耦合还提升了磁性 TI 层的居里温度。磁性 TI 置于 AFM 绝缘体异质结构中的独特界面 AFM 排列,为操控自旋工程异质结构中拓扑态与磁序之间的相互作用开辟了新途径,促进了具有多功能性和低功耗的基于 TI 的概念验证自旋电子与电子器件的探索。
引用
@article{arxiv.1901.02905,
title = {Observation of Interfacial Antiferromagnetic Coupling between Magnetic Topological Insulator and Antiferromagnetic Insulator},
author = {Fei Wang and Di Xiao and Wei Yuan and Jue Jiang and Yi-Fan Zhao and Ling Zhang and Yunyan Yao and Baojuan Dong and Wei Liu and Zhidong Zhang and Chaoxing Liu and Jing Shi and Wei Han and Moses H. W. Chan and Nitin Samarth and Cui-Zu Chang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.02905},
year = {2019}
}
备注
18 pages, 4 figures. Comments are welcome