可调控铁磁 Rashba 二维电子气中的自发非互易输运
强关联电子
2025-08-22 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
复杂氧化物界面处的失去镜像对称性导致涌现现象，包括铁磁性和Rashba自旋轨道耦合（SOC），这些现象深刻影响电子结构，通过将自旋和动量 entangled。尽管Rashba SOC 与铁磁性的相互作用在理论上颇具吸引力，但其实验表现仍 largely 未探索。本文展示，基于SrTiO的铁磁2DEG表现出自发非互易输运——这是Rashba铁磁体的独特特征，即使没有外部磁场亦然。这种非互易响应以及诸如各向异性磁阻和异常霍尔效应（AHE）等明显铁磁特征，均可通过栅极电压调节。值得注意的是，AHE不仅在幅度上变化，甚至会反转符号，这反映了费米能级位置与Berry曲率分布之间细微的相互作用。这些结果将SrTiO 2DEG 确立为研究Rashba铁磁性的模型平台，展示了在时间和镜像对称性破坏系统中主动控制输运现象的潜力，为开发可调控的自旋电子器件铺路了道路。
引用
@article{arxiv.2508.15424,
title = {Spontaneous nonreciprocal transport in a gate-tunable ferromagnetic Rashba 2-dimensional electron gas},
author = {Gabriel Lazrak and Radu Abrudan and Borge Göbel and David Hrabovsky and Chen Luo and Victor Ukleev and Srijani Mallik and Luis M. Vicente-Arche and Florin Radu and Sergio Valencia and Annika Johansson and Agnès Barthélémy and Manuel Bibes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.15424},
year = {2025}
}