二维d波交替磁体拓扑相的真实空间与动量空间分析

交替磁性(altermagnetism)作为磁性的第三种基本形式近期崭露头角,它兼具反铁磁体的零净磁化特性与铁磁体的高动量依赖自旋分裂特征。本研究对二维d波交替磁体中的拓扑相进行了全面的实空间与动量空间分析。通过紧束缚哈密顿量方法,研究人员揭示了在临界子晶格内跃迁强度(taC)处发生的拓扑相变现象,系统研究了狄拉克节点点及其导致的贝里曲率奇点的涌现过程,并通过赝自旋纹理绕组的可视化分析加以验证。该团队重点解析了自旋分裂效应与有效交替磁性强度的关系,探究了这些拓扑相的输运特性,发现了费米面群速度分布驱动的巨大电导率各向异性及自旋依赖"导向"效应。除体态特性外,研究者还通过保真度敏感度、逆参与率等信息理论标记物,创新性地分析了纳米带结构中的边缘态拓扑特征,为传统陈数计算提供了新思路。研究结果表明,超窄纳米带中边缘态的杂化会形成可控能隙——该团队利用这一特性提出了一种新型拓扑交替磁场效应晶体管设计,可通过静电栅极实现弹道传输与空间自旋极化输运的调控。该工作为交替磁性材料中的"边缘电子学"建立了理论与信息框架,为开发新一代高速自旋电子器件及"自旋分束器"逻辑架构奠定了基础。

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提交arXiv: 2026-02-04 18:40

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