由二维(2D)磁体和半导体形成的范德华(vdW)异质结构为基础科学和自旋电子学研究提供了良好的平台。基于此,来自麻省理工的Liang Fu等人提出了一种第一原理计算。
文章要点:
1) 该研究在vdW磁体半导体异质结构MoS2/CrBr3中发现了14meV(相当于120T的有效塞曼场)的接近交换分裂,从而产生载流子密度范围高达1013 cm−2的2D自旋极化半金属,且研究探究了当磁性层具有手性自旋结构(如skyrmions)时,大交换耦合对电子带结构的影响;
2) 此外,在磁化强度~0.2的临界值处发现了对于薛定谔电子的平Chern带,且通常是对于狄拉克电子,这一磁邻近感应的反常霍尔效应使得基于输运的手性自旋结构的检测成为可能,而平Chern带则为设计各种强相关态提供了新的途径。
参考资料:
L. Fu, et al. Giant proximity exchange and flat Chern band in 2D magnet-semiconductor heterostructures. Sci. Adv., (2023).
DOI: 10.1126/sciadv.abn1401
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn1401