自旋轨道耦合赋能的手性自旋构型全电学读取

手性与拓扑是紧密相关的根本概念，正被深入探索以将自旋构型确立为信息技术中潜在的磁比特。然而，由于利用常规电流垂直面（CPP）传感器件读取手性属性极为困难，这一设想受到阻碍。在此，我们通过广泛的第一性原理模拟和多重散射展开证明，手性自旋混合磁电阻（C-XMR）的出现使得能够高效全电学读取一维和二维物质磁态的手性与螺旋性。它与自旋轨道耦合呈线性关系，不同于新近揭示的非局域自旋混合各向异性磁电阻（X-AMR）的二次依赖关系。此类输运效应在各种非共线磁态——自旋螺旋与skyrmion——上被系统化，并与所揭示的与自旋轨道无关的多点磁电阻进行比较。由于其在现有读取器件中易于实现，所提出的磁电阻为利用全电学手段探索拓扑与手性磁物体的丰富物理提供了令人振奋且关键的元素。