拓扑绝缘体的磁性调控及自旋注入研究

项目名称： 拓扑绝缘体的磁性调控及自旋注入研究

项目编号： No.11174054

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 乔山

作者单位： 复旦大学

项目金额： 68万元

中文摘要： 自旋电子学（spintronics）器件可以通过与电子自旋相关联的量子效应产生一些新奇的功能，其应用前景及重要性可以由刚刚获得诺贝尔物理学奖的巨磁电阻效应（GMR，一种典型的自旋电子学效应）得到说明。电子自旋注入是实现自旋电子学功能的基础。最近发现的拓扑绝缘体是物质的一种崭新状态。它的体电子状态是绝缘态，但是其表面是受拓扑保护的金属态。更重要的是，由于强烈的自旋轨道耦合作用，此表面态中电子的自旋方向由电子的运动动量方向所决定，向一定方向运动的电子具有确定的自旋取向，即其表面上有100%自旋极化的电子流。这种特性决定了拓扑绝缘体是实现电子自旋注入的理想材料。本课题将开展对拓扑绝缘体磁性的调控研究并进行基于拓扑绝缘体的自旋注入研究。本课题的开展有望拓宽我们对拓扑绝缘体的磁性质之了解，奠定拓扑绝缘体在自旋电子学中应用的物理基础并观测到一些奇特物理学新现象。

中文关键词： 量子反常霍尔效应；XAFS；XMCD；铁磁性；拓扑绝缘体

英文摘要：

英文关键词： quantum anomalous Hall effect；XAFS；XMCD；ferromagnetism；topological insulator