Ρύθμιση του ηλεκτρικού πεδίου του ανώμαλου αποτελέσματος Hall σε διεπαφές οξειδίων Sayantika Bhowal &Sashi Satpathy npj Υπολογιστικά υλικά 5 , αριθμός άρθρου: 61 ( 2019 ) | Κατεβάστε την παραπομπή Αφηρημένη Το φαινόμενο ανώμαλου Hall είναι το φαινόμενο όπου οι ιδιότητες μεταφοράς των πολωμένων ηλεκτρονίων καθοδηγούνται από τη σύζευξη περιστροφής-τροχιάς που ζευγνύει τον τροχιακό και τον περιστροφικό βαθμό της ελευθερίας του ηλεκτρονίου. Εδώ δείχνουμε ότι το ανώμαλο φαινόμενο Hall σε μια μαγνητική διεπαφή με ισχυρή σύζευξη στροφέα-τροχιάς μπορεί να συντονιστεί με ένα εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο. Μεταβάλλοντας τη δύναμη της σπάσεως συμμετρίας αναστροφής, το ηλεκτρικό πεδίο αλλάζει την αλληλεπίδραση Rashba, η οποία με τη σειρά της τροποποιεί το μέγεθος της καμπυλότητας του Berry, την κεντρική ποσότητα για τον προσδιορισμό της ανώμαλης αγωγιμότητας του Hall. Το αποτέλεσμα απεικονίζεται με ένα μοντέλο τετράγωνου πλέγματος, το οποίο αποδίδει μια τετραγωνική εξάρτηση από την ανώμαλη αγωγιμότητα Hall για μικρά ηλεκτρικά πεδία. Έγιναν σαφείς υπολογισμοί λειτουργικής πυκνότητας για την πρόσφατα αναπτυγμένη διασύνδεση ιριδικού, δηλαδή,3 ) 1 / (SrMnO 3 ) 1 (001) δομή, τόσο με και χωρίς ηλεκτρικό πεδίο, που δείχνουν ισχυρή εξάρτηση από το ηλεκτρικό πεδίο. Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι ενδεχομένως χρήσιμο σε εφαρμογές τύπου spintronics. Εισαγωγή Το αποτέλεσμα αδύναμη Hall (AHE) συμβαίνει σε στερεά με σπασμένη χρονική αναστροφή της συμμετρίας, όπως οι σιδηρομαγνήτες, ως αποτέλεσμα της σύζευξης σπιν-τροχιάς (SOC). Αν και το φαινόμενο παρατηρήθηκε στο πρωτότυπο έργο του ίδιου του Hall,1 , 2 η έκφραση του φαινομένου προέρχεται από το σπερματικό χαρτί Karplus και Luttinger, 3, όπου εντοπίζονται οι ανωμαλίες που προκύπτουν από την SOC, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα την αριστερή δεξιά ασυμμετρία στη διάσπαση των ηλεκτρονίων πολωμένου σπιν. Επί του παρόντος, υπάρχει σημαντικό ενδιαφέρον για την AHE από τεχνολογική άποψη λόγω πιθανών εφαρμογών σε σπιντρονική, όπως για μαγνητικούς αισθητήρες και συσκευές μνήμης.4 Η διεπαφή μεταξύ 3 d αντι-σιδηρομαγνητικού εσωνομητή SrMnO 3 (SMO)5και 5 δ παραμαγνητικού μετάλλου SrIrO 3 (SIO)6 , 7 , 8 είναι ένα από τα αξιοσημείωτα παραδείγματα μεταξύ πολλών προσπαθειών 9 , 10 , 11 , 12 , 13ο μηχανικός έχει τις ηλεκτρονικές και μαγνητικές ιδιότητες στις 3 d -5 d διεπαφές, όπου η ισχυρή σύζευξη επιτυγχάνεται με τη μεταφορά φορτίου από το SIO προς την πλευρά της ΠΕΑ,9 , 14,όπως σκιαγραφείται στην Σχ. 1 . Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ενίσχυση των ενισχυμένων ΠΕΑ και τρυπάνων της SIO, η οποία οδηγεί σε μια σιδηρομαγνητισμό αναδύοντας στην διεπαφή. Η σιδηρομαγνητισμός στην διαχωριστική επιφάνεια με την σειρά της δημιουργεί την AHE, η οποία έχει μετρηθεί για τις μικρές περιόδους υπερδομήσεις του SIO / ΠΕΑ.9 Σχ. 1 Φιγούρα 1 Οι ηλεκτρονικές και μαγνητικές δομές του (SIO) 1 / (SMO) 1 διεπαφή, και οι δύο πλευρές αποτελούνται από ένα μόνο στρώμα κάθε, θεωρούνται εδώ ως ένα ειδικό παράδειγμα για τη ρύθμιση του AHC. Η μεταφορά φορτίου διαμέσου της διεπαφής οδηγεί σε ηλεκτρόνια ή ντόπινγκ τρύπα, η οποία με τη σειρά της οδηγεί σε μια σιδηρομαγνητισμό που εμφανίζεται στο interface, που οδηγεί σε ένα αποτέλεσμα ανόμαλη αίθουσα

Άρθρο | ΑΝΟΙΓΜΑ | Που δημοσιεύθηκε:21 Μαΐου 2019 Ρύθμιση του ηλεκτρικού πεδίου του ανώμαλου αποτελέσματος Hall σε διεπαφές οξειδίων Sayantika Bhowal &Sashi Satpathy npj Υπολογιστικά υλικά 5 , αριθμός άρθρου: 61 ( 2019 ) | Κατεβάστε την παραπομπή Αφηρημένη Το φαινόμενο ανώμαλου Hall είναι το φαινόμενο όπου οι ιδιότητες μεταφοράς των πολωμένων ηλεκτρονίων καθοδηγούνται από τη σύζευξη περιστροφής-τροχιάς που ζευγνύει τον τροχιακό και τον περιστροφικό βαθμό της ελευθερίας του ηλεκτρονίου. Εδώ δείχνουμε ότι το ανώμαλο φαινόμενο Hall σε μια μαγνητική διεπαφή με ισχυρή σύζευξη στροφέα-τροχιάς μπορεί να συντονιστεί με ένα εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο. Μεταβάλλοντας τη δύναμη της σπάσεως συμμετρίας αναστροφής, το ηλεκτρικό πεδίο αλλάζει την αλληλεπίδραση Rashba, η οποία με τη σειρά της τροποποιεί το μέγεθος της καμπυλότητας του Berry, την κεντρική ποσότητα για τον προσδιορισμό της ανώμαλης αγωγιμότητας του Hall. Το αποτέλεσμα απεικονίζεται με ένα μοντέλο τετράγωνου πλέγματος, το οποίο αποδίδει μια τετραγωνική εξάρτηση από την ανώμαλη αγωγιμότητα Hall για μικρά ηλεκτρικά πεδία. Έγιναν σαφείς υπολογισμοί λειτουργικής πυκνότητας για την πρόσφατα αναπτυγμένη διασύνδεση ιριδικού, δηλαδή,3 ) 1 / (SrMnO 3 ) 1 (001) δομή, τόσο με και χωρίς ηλεκτρικό πεδίο, που δείχνουν ισχυρή εξάρτηση από το ηλεκτρικό πεδίο. Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι ενδεχομένως χρήσιμο σε εφαρμογές τύπου spintronics. Εισαγωγή Το αποτέλεσμα ανώμαλη Hall (AHE) συμβαίνει σε στερεά με σπασμένα χρονικής αναστροφής συμμετρίας, όπως οι σιδηρομαγνήτες, ως αποτέλεσμα της συζεύξεως σπιν-τροχιάς (SOC). Αν και το φαινόμενο παρατηρήθηκε στο πρωτότυπο έργο του ίδιου του Hall, 1 , 2 η εξήγηση του φαινομένου προέρχεται από το σπερματικό χαρτί Karplus και Luttinger, 3 , όπου εντόπισαν την ανώμαλη συμβολή προκύπτουν από την SOC, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την αριστερή δεξιά ασυμμετρία στην σκέδαση των ηλεκτρονίων πολωμένου σπιν. Επί του παρόντος, υπάρχει σημαντικό ενδιαφέρον για την AHE από τεχνολογική άποψη λόγω των πιθανών εφαρμογών σε σπιντρονικής, όπως για μαγνητικούς αισθητήρες και συσκευές μνήμης. 4 Η διεπαφή μεταξύ 3 d αντι-σιδηρομαγνητικού εσωνομητή SrMnO 3 (SMO)5και 5 δ παραμαγνητικού μετάλλου SrIrO 3 (SIO)6 , 7 , 8 είναι ένα από τα αξιοσημείωτα παραδείγματα μεταξύ πολλών προσπαθειών 9 , 10 , 11 , 12 , 13ο μηχανικός έχει τις ηλεκτρονικές και μαγνητικές ιδιότητες στις 3 d -5 d διεπαφές, όπου η ισχυρή σύζευξη επιτυγχάνεται με τη μεταφορά φορτίου από το SIO προς την πλευρά της ΠΕΑ,9 , 14,όπως σκιαγραφείται στην Σχ. 1 . Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ενίσχυση των ενισχυμένων ΠΕΑ και τρυπάνων της SIO, η οποία οδηγεί σε μια σιδηρομαγνητισμό αναδύοντας στην διεπαφή. Η σιδηρομαγνητισμός στην διαχωριστική επιφάνεια με την σειρά της δημιουργεί την AHE, η οποία έχει μετρηθεί για τις μικρές περιόδους υπερδομήσεις του SIO / ΠΕΑ.9 Σχ. 1 Φιγούρα 1 Οι ηλεκτρονικές και μαγνητικές δομές του (SIO) 1 / (SMO) 1 διεπαφή, και οι δύο πλευρές αποτελούνται από ένα μόνο στρώμα κάθε, θεωρούνται εδώ ως ένα ειδικό παράδειγμα για τη ρύθμιση του AHC. Η μεταφορά φορτίου διαμέσου της διεπαφής οδηγεί σε ηλεκτρόνια ή ντόπινγκ τρύπα, η οποία με τη σειρά της οδηγεί σε μια σιδηρομαγνητισμό που εμφανίζεται στο interface, που οδηγεί σε ένα αποτέλεσμα ανόμαλη αίθουσα