基于量子异常哈尔效应的拓扑保护磁阻
介观与纳米尺度物理
2025-09-05 v1
摘要
最近，反亚磁性材料因被视为下一代自旋电子器件的优越替代品而受到广泛关注。我们提出了一种基于反亚磁性系统中量子异常哈尔效应的磁阻模型，该效应由拓扑 Chern 数保护。通过调节反亚磁交换场和电场，可将系统在量子自旋哈尔绝缘体（QSHI）相与量子异常哈尔绝缘体（QAHI）相之间进行控制。结果形成了 QAHI/QSHI/QAHI 异构结构。在 QAHI 区域，旋磁异或态的自旋取向可通过调节反亚磁交换场和电场进行操控。因此，两个 QAHI 的自旋方向可呈现平行或反平行配置。两种构型的导电性由旋磁态提供，差别显著，这是一种可通过电气控制的磁阻效应。由于其拓扑不变性，磁阻平台电图对尺寸效应和杂乱具有高度鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2509.03929,
title = {Topologically protected magnetoresistance by quantum anomalous Hall effect},
author = {Wei-Tao Lu and Qing-Feng Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.03929},
year = {2025}
}