磁性拓扑绝缘体中的拓扑磁纹理
介观与纳米尺度物理
2021-08-23 v2
摘要
本征磁性拓扑绝缘体（TIs）的表面具有与狄拉克电子交换耦合的磁矩。我们利用变分和精确对角化方法研究了通过调节电子密度而产生的磁相。在稀极限下，我们发现形成了磁斯格明子（skyrmion），其与电子结合导致斯格明子维格纳晶体相，而在较高密度下则形成自旋螺旋并伴随电子的一维手性通道。电子与纹理的结合提出了利用静电门控操纵纹理的可能性。我们确定了捕捉本征自旋-自旋相互作用与载流子密度竞争的相图，并评论了在磁性 TIs 和基于斯格明子的存储器等自旋电子器件中实验的可能应用。
引用
@article{arxiv.2103.02617,
title = {Topological magnetic textures in magnetic topological insulators},
author = {Nisarga Paul and Liang Fu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.02617},
year = {2021}
}
备注
v2: highlighted the 4-parameter parameterization of skyrmions and elaborated on skyrmion Wigner crystal phase v1: 6+3 pages, 5 figures