通过拓扑反磁性体的自旋翻转过渡实现可开关的轴异磁致电效应
介观与纳米尺度物理
2025-10-21 v1
摘要
MnBiTe 材料系列已成为探索磁性拓扑相的关键平台，尤其是实验实现了轴异磁绝缘体态。尽管自旋动力学已知显著影响轴态，但其相互作用的深入理解仍然尚未实现。本文中，我们采用反磁性自旋链模型，演示外部磁场可引起外在的垂直磁各向异性。我们发现平面场稳定反磁性有序，而垂直场则使其不稳定并触发自旋翻转过渡。值得注意的是，在单层 MnBiTe 薄膜的表面自旋翻转过渡附近，轴异磁绝缘体态发生尖锐的开关行为，伴随着不同的磁致电响应。此外，我们提出，这种可开关的轴异磁致电效应可用于将交替磁场信号转换为可测量的方波磁光输出，从而实现轴异磁绝缘体的零交叉检测器类比。我们的发现可能为下一代自旋电子器件的应用指明了道路。
引用
@article{arxiv.2510.16760,
title = {Switchable axionic magnetoelectric effect via spin-flop transition in topological antiferromagnets},
author = {Yiliang Fan and Rongxiang Zhu and Tongshuai Zhu and Jianzhou Zhao and Huaiqiang Wang and Haijun Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.16760},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 4 figures