拓扑绝缘体与多铁性薄膜复合结构的表面磁输运研究

如何将拓扑绝缘体的新颖物理特性应用于自旋电子学领域已成为凝聚态物理和材料科学的重要研究方向。本课题提出研究拓扑绝缘体与多铁性薄膜复合结构的表面磁输运性质，旨在通过将具有不同磁构型的多铁性薄膜复合于拓扑绝缘体表面，结合第一性原理计算方法和理论模型，深入研究多铁性薄膜/拓扑绝缘体的界面结构和特性对狄拉克电子磁输运的作用，揭示相关的物理机制，寻求获得拓扑绝缘体表面磁致电阻和电致电阻效应等磁输运特性增强的有效途径和调控方案。这项研究不仅可以拓展拓扑绝缘体的研究空间，更为拓扑绝缘体在自旋电子学中的应用开辟新的途径，促进自旋电子学的发展，具有重要的学术价值和应用前景。

如何将拓扑绝缘体的新颖物理特性应用于自旋电子学领域已成为凝聚态物理和材料科学的重要研究方向。本课题提出研究拓扑绝缘体与多铁性薄膜复合结构的表面磁输运性质，旨在通过将具有不同磁构型的多铁性薄膜复合于拓扑绝缘体表面，结合第一性原理计算方法和理论模型，深入研究多铁性薄膜/拓扑绝缘体的界面结构和特性对狄拉克电子磁输运的作用，揭示相关的物理机制，寻求获得拓扑绝缘体表面磁致电阻和电致电阻效应等磁输运特性增强的有效途径和调控方案。在此项目的研究中，我们对有质量狄拉克费米子系统能谷自由度的磁性控制进行理论研究；利用第一性原理方法对LaAlO3/SrMnO3超晶格的电子结构重构以及半金属特性进行研究；利用第一性原理方法对高压导致Fe3O4的自旋态转变进行研究；利用第一性原理方法和理论模型研究CrO2/TiO2异质结构体系界面处的拓扑性质。