通过原子级堆叠 3d/5d 电子调控磁有序
强关联电子
2021-09-15 v2
摘要
为了获得高性能自旋电子器件，人们期望能够调控磁有序，如磁各向异性和拓扑自旋织构。近期的一种策略是采用界面工程技术，例如引入自旋关联界面耦合，以定制磁有序并实现新颖的磁性质。我们选取了独特的极性-非极性 LaMnO3/SrIrO3 超晶格，因为 Mn (3d)/Ir (5d) 氧化物通过其 3d 与 5d 电子的纠缠表现出丰富的磁行为和强自旋轨道耦合。通过磁化与磁输运测量，我们发现随着超晶格周期减小，磁有序由界面主导。随后，我们能够通过引入额外的 Mn (3d) 和 Ir (5d) 界面，有效改变 LaMnO3/SrIrO3 超晶格的磁化强度、铁磁易轴倾斜以及各向异性磁电阻的对称性转变。利用深入的第一性原理计算与数值模拟的进一步研究表明，这些磁行为可由 3d/5d 电子关联和 Rashba 自旋轨道耦合来理解。本文报道的结果展示了一种通过不同电子的原子级堆叠来同步设计磁性质的新途径，有助于未来的应用。
引用
@article{arxiv.2001.05821,
title = {Tailoring magnetic order via atomically stacking 3d/5d electrons},
author = {Ke Huang and Liang Wu and Maoyu Wang and Nyayabanta Swain and M. Motapothula and Yongzheng Luo and Kun Han and Mingfeng Chen and Chen Ye and Allen Jian Yang and Huan Xu and Dong-chen Qi and Alpha T. N'Diaye and Christos Panagopoulos and Daniel Primetzhofer and Lei Shen and Pinaki Sengupta and Jing Ma and Zhenxing Feng and Ce-Wen Nan and X. Renshaw Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.05821},
year = {2021}
}