夹于二维磁性层之间的拓扑绝缘体中的自旋输运性质
介观与纳米尺度物理
2023-09-11 v1 材料科学
摘要
非平庸的能带拓扑与磁性相结合会导致不同的新颖量子相。当三维拓扑绝缘体（TI）中的时间反演对称性被足够强的磁场或邻近效应打破时，会出现量子霍尔或量子反常霍尔（QAH）等不同相，并展现出可用于自旋电子学应用的有趣输运性质。QAH相呈现侧壁手性边缘态，从而导致QAH效应。在有限厚度的板中，表面态的贡献取决于体系的横截面和厚度。横截面小且厚度薄会导致表面直接耦合；反之，较厚的板会使连接顶面和底面的非平庸侧壁态贡献更高。为此，我们考虑了一种由TI（即Bi2Se3）夹于CrI3二维磁性单层之间构成的异质结构，以研究其拓扑与输运性质。结合DFT和紧束缚计算以及非平衡格林函数形式，我们表明能带结构中出现了明确的交换能隙，其中流动着自旋极化边缘态。我们还研究了该磁化TI纳米带的宽度和有限尺寸效应对透射与拓扑性质的影响。
引用
@article{arxiv.2309.04301,
title = {Spin transport properties in a topological insulator sandwiched between two-dimensional magnetic layers},
author = {Nezhat Pournaghavi and Banasree Sadhukhan and Anna Delin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.04301},
year = {2023}
}
备注
6 pages, 5 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2101.06259