已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Electrical switching of magnetic order in an orbital Chern insulator.

绝缘体(电) 拓扑绝缘体 材料科学 磁场 自旋(空气动力学) 超导电性 自旋电子学
作者
Hryhoriy Polshyn,Jihang Zhu,Manish Kumar,Yuxuan Zhang,Fangyuan Yang,Charles Tschirhart,Marec Serlin,Kenji Watanabe,Takashi Taniguchi,Allan H. MacDonald,Andrea Young
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:588 (7836): 66-70 被引量:67
标识
DOI:10.1038/s41586-020-2963-8
摘要

Magnetism typically arises from the joint effect of Fermi statistics and repulsive Coulomb interactions, which favours ground states with non-zero electron spin. As a result, controlling spin magnetism with electric fields-a longstanding technological goal in spintronics and multiferroics1,2-can be achieved only indirectly. Here we experimentally demonstrate direct electric-field control of magnetic states in an orbital Chern insulator3-6, a magnetic system in which non-trivial band topology favours long-range order of orbital angular momentum but the spins are thought to remain disordered7-14. We use van der Waals heterostructures consisting of a graphene monolayer rotationally faulted with respect to a Bernal-stacked bilayer to realize narrow and topologically non-trivial valley-projected moire minibands15-17. At fillings of one and three electrons per moire unit cell within these bands, we observe quantized anomalous Hall effects18 with transverse resistance approximately equal to h/2e2 (where h is Planck's constant and e is the charge on the electron), which is indicative of spontaneous polarization of the system into a single-valley-projected band with a Chern number equal to two. At a filling of three electrons per moire unit cell, we find that the sign of the quantum anomalous Hall effect can be reversed via field-effect control of the chemical potential; moreover, this transition is hysteretic, which we use to demonstrate non-volatile electric-field-induced reversal of the magnetic state. A theoretical analysis19 indicates that the effect arises from the topological edge states, which drive a change in sign of the magnetization and thus a reversal in the favoured magnetic state. Voltage control of magnetic states can be used to electrically pattern non-volatile magnetic-domain structures hosting chiral edge states, with applications ranging from reconfigurable microwave circuit elements to ultralow-power magnetic memories.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Omni完成签到,获得积分10
1秒前
胡图图啦啦完成签到 ,获得积分10
3秒前
白日梦完成签到,获得积分10
3秒前
斜阳完成签到 ,获得积分10
7秒前
2333完成签到 ,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
爆米花应助懂得瞧采纳,获得10
14秒前
mini完成签到 ,获得积分10
15秒前
健壮惋清完成签到 ,获得积分10
16秒前
机灵的听云完成签到,获得积分20
16秒前
xiao完成签到 ,获得积分10
16秒前
鹿靡完成签到,获得积分10
27秒前
挤爆沙丁鱼完成签到,获得积分10
32秒前
lf发布了新的文献求助10
32秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
37秒前
41秒前
mmyhn完成签到,获得积分10
43秒前
懂得瞧发布了新的文献求助10
44秒前
44秒前
大个应助研友_Zzy1pn采纳,获得10
46秒前
橘猫217发布了新的文献求助10
49秒前
50秒前
ktw完成签到,获得积分10
51秒前
ofafafa完成签到 ,获得积分10
54秒前
sunshihaoya发布了新的文献求助10
55秒前
jyy完成签到,获得积分10
56秒前
一枚青椒完成签到,获得积分10
58秒前
懒得起名字完成签到 ,获得积分20
59秒前
灰色白面鸮完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
懂得瞧完成签到,获得积分20
1分钟前
COF发布了新的文献求助10
1分钟前
与于完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
吉林完成签到 ,获得积分10
1分钟前
COF完成签到,获得积分20
1分钟前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3976600
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3520689
关于积分的说明 11204470
捐赠科研通 3257316
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1798683
邀请新用户注册赠送积分活动 877881
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806613