再挿入グラフェン/CrI_3ヘテロ構造における大きなRashbaスピン-軌道結合と高温量子異常Hall効果【JST・京大機械翻訳】

Han Yulei; Yan Zhi; Li Zeyu; Xu Xiaohong; Zhang Zhenyu; Niu Qian; Qiao Zhenhua

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202205293113489 整理番号：22P0322650

再挿入グラフェン/CrI_3ヘテロ構造における大きなRashbaスピン-軌道結合と高温量子異常Hall効果【JST・京大機械翻訳】

Large Rashba Spin-Orbit Coupling and High-Temperature Quantum Anomalous Hall Effect in Re-Intercalated Graphene/CrI$_3$ Heterostructure

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発行年： 2022年03月30日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年03月30日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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2010年に,グラフェン中の量子異常Hall効果(QAHE)を,Rashbaスピン-軌道結合と強磁性交換場の存在下で提案した。10年間の実験探査の後,異常なHallコンダクタンスは2e ̄2/hのユニットで約0.25に達し,これは小さなRashbaスピン-軌道結合に起因した。ここでは,グラフェン/CrI_3ヘテロ構造におけるReインターカレーションが,サイズ可能なRashbaスピン-軌道結合(>40meV)を誘起するだけでなく,谷K(22.2meV)とK′(30.3meV)で大きなバンドギャップを開放し,また,QAHEをホストとする5.5meV(19.5meV)の大域的バンドギャップを開けることを理論的に示した。下層物理機構を説明するために低エネルギー連続体モデルを構築した。Rashbaスピン-軌道結合は外部応力に対してロバストであるが,引張歪は大域的バルクギャップを増加させることを見出した。さらに,六方晶系窒化ホウ素を有するRe挿入グラフェンも40meV以上のバルクギャップを有するQAHEを実現でき,5d挿入グラフェン系ヘテロ構造の同調性を示す。著者らの知見は,グラフェンベースのQAHEの実験的実現に向けて大きなリープを作り,グラフェンベースの低電力エレクトロニクスの実用化を明白に加速するであろう。【JST・京大機械翻訳】

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電子輸送の一般理論 , 絶縁体結晶の電子構造 , その他の無機化合物の磁性

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