作为 moiré CrI3 中稳定拓扑序来源的层间涡旋场
材料科学
2022-08-03 v2 介观与纳米尺度物理
计算物理
摘要
二维磁体的 moiré 工程为设计新型磁态提供了前所未有的机遇，并在自旋电子器件应用方面具有前景。在这些材料中无需手性自旋轨道耦合或偶极相互作用即可稳定 skyrmion 的可能性尚待探索。在此，我们利用随机 Landau-Lifshitz-Gilbert 模拟研究了 moiré CrI3 中基态拓扑自旋织构（TSTs）的形成与控制。我们揭示了层间涡旋与反涡旋 Heisenberg 交换场的出现，其稳定了具有不同拓扑结构的自发与场辅助基态 TSTs。所展开的研究考虑了完整的双层自旋动力学、热涨落以及本征自旋轨道耦合。通过考察 Kitaev 相互作用与次近邻 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的影响，我们提出后者是与单层及扭转 CrI3 实验相容的唯一自旋轨道耦合机制。我们的发现增进了对 moiré skyrmionics 的现有认识，并揭示了 CrI3 中自旋轨道耦合的本质。
引用
@article{arxiv.2111.06936,
title = {Whirling interlayer fields as a source of stable topological order in moir\'e CrI3},
author = {Doried Ghader and Bilal Jabakhanji and Alessandro Stroppa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.06936},
year = {2022}
}