二维稀有地金属化合物中的轨道力矩与轨道泵浦

在二维材料中设计自旋轨道力矩特性是现代自旋电子学的一个挑战。在此背景下，包含稀有地离子的二维层材料——这些材料表现出稳健的磁性、显著的轨道态极化以及强大的自旋轨道相互作用——尤为有前景。本文利用第一性原理计算研究了4f-欧稀有地金属硫化物的欧罗斯H相单层材料EuSP、EuSSe和EuSCl。我们证明所有化合物都表现出显著的自旋轨道力矩，这些力矩主要来源于欧f电子所产生的巨大的电流诱导轨道响应。此外，我们证明所得的轨道力矩可用于驱动强大的平面轨道角动量流，具有非平凡的轨道极化方向。我们的发现将f轨道基的二维材料推广为面向平面轨道泵浦和自旋轨道力矩应用的理想平台，并激励进一步研究以实现轨道性质的智能设计，以服务于二维材料的轨道电子学。