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双界相位诱导的非相对论自旋分裂

材料科学 2025-11-19 v1

摘要

非相对论自旋分裂 (NRSS) 在补偿磁性材料中正受到广泛关注,因其在下一代自旋电子器件中具有潜在影响。虽然 NRSS 通常局限于具有特定对称性约束的材料中,但本文利用密度泛函理论 (DFT) 和紧束道输运计算表明,双界相位可在本可禁止 NRSS 的磁性体系中诱导 NRSS。我们关注两个具有代表性的材料体系:具有 9090^{\circ} 铁矿性域壁的四方形钙钛矿氧化物 BiCoO3_3,以及支持 7171^{\circ}109109^{\circ}135135^{\circ} 双界相位的六方层状钼钒型氧化物 CoO2_2。我们的结果揭示,如果这些边界与铁磁域壁共存,它们会产生类似于 d 型反交错磁体的 NRSS,其节点面由包含双界相位的超胞的底层对称性所决定。紧束道模型进一步阐明了 NRSS 及其衍生输运性质随域尺寸和密度的比例关系。我们的结果提出了双界相位工程作为实现和控制更广类材料中自旋分裂的灵活途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.14029,
  title  = {Twin-boundary-induced nonrelativistic spin splitting},
  author = {Kristoffer Eggestad and Marc Vila and Sverre M. Selbach and Sinéad M. Griffin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.14029},
  year   = {2025}
}