电可切换反铁磁体 $\mathrm{Fe_{1/3}NbS_2}$ 中各向异性输运的起源
材料科学
2021-07-07 v1
摘要
近期关于反铁磁插层过渡金属硫族化物 的实验表明，在其磁有序温度以下施加正交电流脉冲可实现电阻的可逆切换，使得 在自旋电子学应用中颇具前景。在此，我们采用含 Hubbard U 修正的密度泛函理论计算晶态 的磁有序、电子结构与输运性质，阐明了不同电阻态的起源。实验提出的两个反铁磁基态，对应于面内条纹序与锯齿序，经计算近乎简并。所计算的费米面的面内截面在两种磁有序下均呈各向异性，且各向异性程度对 Hubbard U 值敏感。在恒定弛豫时间近似下，借助 Kubo 线性响应形式计算的面内电阻亦呈各向异性，支持了电流诱导电阻变化源于反铁磁（AFM）畴重布居的假设。我们的计算表明， 在锯齿相中的输运各向异性相对于条纹相减弱，与实验中电阻率变化相对大小一致。最后，我们的计算揭示了电流-畴响应的可能方向性，具体而言，对于给定的电流方向哪些畴在能量上被稳定。
引用
@article{arxiv.2104.07591,
title = {Origins of anisotropic transport in electrically-switchable antiferromagnet $\mathrm{Fe_1/3NbS_2}$},
author = {Sophie F. Weber and Jeffrey B. Neaton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.07591},
year = {2021}
}