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铁磁/非磁金属异质结中的拓扑霍尔效应

孟康康 赵旭鹏 苗君 徐晓光 赵建华 姜勇

铁磁/非磁金属异质结中的拓扑霍尔效应

孟康康, 赵旭鹏, 苗君, 徐晓光, 赵建华, 姜勇
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  • 在铁磁/非磁金属异质结中,界面处的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用会诱导诸如磁性斯格明子等手性磁畴壁结构的形成.当巡游电子通过手性磁畴壁结构时,会获得一个贝里相位,而相应的贝里曲率则等效于一个外磁场,它将诱导额外的霍尔效应,即拓扑霍尔效应.拓扑霍尔效应是当前磁性斯格明子和自旋电子学研究领域的热点之一.本文由实空间贝里相位出发,简要介绍了拓扑霍尔效应的物理机制;然后着重讨论了铁磁/非磁金属异质结中的拓扑霍尔效应,包括磁性多层膜中和MnGa/重金属双层膜中的拓扑霍尔效应.这两种结构都可以通过改变材料的厚度、种类、生长方式等调控界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用,从而有效地调控磁性斯格明子和拓扑霍尔效应.
      通信作者: 孟康康, kkmeng@ustb.edu.cn;yjiang@ustb.edu.cn ; 姜勇, kkmeng@ustb.edu.cn;yjiang@ustb.edu.cn
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2015CB921502)和国家自然科学基金(批准号:51731003,61404125,51471029,51671019,11574027,51501007,51602022,61674013,51602025)资助的课题.
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    Kanazawa N, Onose Y, Arima T, Okuyama D, Ohoyama K, Wakimoto S, Kakurai K, Ishiwata S, Tokura Y 2011 Phys. Rev. Lett. 106 156603

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    Moreau-Luchaire C, Moutas C, Reyren N, Sampaio J, Vaz C A F, van Horne N, Bouzehouane K, Garcia K, Deranlot C, Warnicke P, Wohlhter P, George J M, Weigand M, Raabe J, Cros V, Fert A 2016 Nat. Nano 11 444

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    Woo S, Litzius K, Krger B, Im M Y, Caretta L, Richter K, Mann M, Krone A, Reeve R M, Weigand M, Agrawal P, Lemesh I, Mawass M A, Fischer P, Klui M, Beach G S D 2016 Nat. Mater. 15 501

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    Boulle O, Vogel J, Yang H, Pizzini S, de Souza Chaves D, Locatelli A, Onur Menteș T, Sala A, Buda-Prejbeanu L D, Klein O, Belmeguenai M, Roussign Y, Stashkevich A, Chrif S M, Aballe L, Foerster M, Chshiev M, Auffret S, Miron I M, Gaudin G 2016 Nat. Nano 11 449

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    Belabbes A, Bihlmayer G, Bechstedt F, Blgel S, Manchon A 2016 Phys. Rev. Lett. 117 247202

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-01
  • 修回日期:  2018-05-04
  • 刊出日期:  2018-07-05

铁磁/非磁金属异质结中的拓扑霍尔效应

    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2015CB921502)和国家自然科学基金(批准号:51731003,61404125,51471029,51671019,11574027,51501007,51602022,61674013,51602025)资助的课题.

摘要: 在铁磁/非磁金属异质结中,界面处的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用会诱导诸如磁性斯格明子等手性磁畴壁结构的形成.当巡游电子通过手性磁畴壁结构时,会获得一个贝里相位,而相应的贝里曲率则等效于一个外磁场,它将诱导额外的霍尔效应,即拓扑霍尔效应.拓扑霍尔效应是当前磁性斯格明子和自旋电子学研究领域的热点之一.本文由实空间贝里相位出发,简要介绍了拓扑霍尔效应的物理机制;然后着重讨论了铁磁/非磁金属异质结中的拓扑霍尔效应,包括磁性多层膜中和MnGa/重金属双层膜中的拓扑霍尔效应.这两种结构都可以通过改变材料的厚度、种类、生长方式等调控界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用,从而有效地调控磁性斯格明子和拓扑霍尔效应.

English Abstract

参考文献 (24)

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