Janus 反磁体 Fe$_2$SSeO 中的可开关巨型自旋注入电流

在微型化磁性量子器件中产生和控制自旋电流是自旋电子学的核心目标，因其潜在实现未来能效信息技术。鉴于铁磁体和反磁体，反变磁体最近成为自旋电流发生与控制的高度有前景的平台。本文提出一种在二维(2D)反变磁半导体中实现可预测控制巨型自旋注入电流的奇异光迁移效应。与时空反演称($\mathcal{PT}$)-反磁体不同，Janus 反变磁半导体不仅产生位移电流，还产生一种独特的注入电流，其自旋动量在特定方向上被锁定——这种机制在$\mathcal{PT}$-反磁体中不存在。通过对称性分析和第一性原理计算，我们确定 Janus Fe$_2$SSeO 作为良好候选材料。具体而言，单层 Fe$_2$SSeO 显示出极化依赖性的注入导电率，可达约 $1,200~\mu$A/V$^{2}\!\cdot\!\hbar/2e$，且巨型自旋注入电流可通过旋转磁化方向和工程应变进行有效开关。这些发现凸显了二维反变磁体在自旋光迁移中的潜力，为创新量子器件开辟了新途径。