反铁磁斯格明子中的拓扑自旋霍尔效应
材料科学
2017-05-18 v1
摘要
拓扑霍尔效应 (THE) 作为手性斯格明子非平凡拓扑的主要表现之一，传统上用于检测具有局域铁磁有序的斯格明子晶格的出现。在这项工作中，我们证明了具有局域反铁磁有序的非平凡二维手性织构的出现可以通过 THE 的自旋版本——拓扑自旋霍尔效应 (TSHE) ——来检测。利用半经典形式体系，此处用于结合手性反铁磁织构与共线简并电子结构的密度泛函理论描述，我们追踪了外电场中电子 SU(2) 波包的实空间实时演化，以证明在 Fe/Cu/Fe 三合层类型的合成反铁磁体中出现了可观的横向纯自旋流。我们进一步揭示了 TSHE 对电子结构细节的极端敏感性，表明可以通过调节厚度或能带填充等参数来调控过渡金属合成反铁磁体中 TSHE 的大小和符号。除了作为我们理解日益复杂的斯格明子系统拓扑性质的重要一步外，我们的结果在激发反铁磁斯格明子的发现方面具有巨大潜力。
引用
@article{arxiv.1701.03030,
title = {Topological spin Hall effect in antiferromagnetic skyrmions},
author = {Patrick M. Buhl and Frank Freimuth and Stefan Blügel and Yuriy Mokrousov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.03030},
year = {2017}
}