扭曲磁拓扑绝缘体
强关联电子
2021-08-16 v2 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
受Cr掺杂(Bi,Sb)2Te3薄膜中量子反常霍尔效应发现的启发，我们研究磁拓扑绝缘体的普适态，并探索其磁性与巡游电子的物理性质。利用第一性原理计算研究吸附于Bi2Se3 (111)表面的磁性Co原子间的磁相互作用。由于表面反演对称性的缺失，Co离子局域磁矩间存在Dzyaloshinskii-Moriya型扭曲自旋相互作用。这些非铁磁相互作用扭曲铁磁体的共线自旋构型，并产生超出简单铁磁体的多种磁序。其中，自旋螺旋态在每个自旋态周期内产生交替反向传播模式，而skyrmion晶格甚至在每个skyrmion核心周围支持手性模式。skyrmion晶格在表面Dirac点打开能隙，导致反常霍尔效应。这些结果或可启发对磁拓扑绝缘体的进一步实验研究。
引用
@article{arxiv.2104.13235,
title = {Twisted magnetic topological insulators},
author = {Chao-Kai Li and Xu-Ping Yao and Gang Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.13235},
year = {2021}
}
备注
10+epsilon pages, 7 figures, 1 table, to appear in Phys. Rev. Research