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http://doi.org/10.25358/openscience-8390
Autoren: | Zeer, Mahmoud Go, Dongwook Carbone, Johanna P. Saunderson, Tom G. Redies, Matthias Kläui, Mathias Ghabboun, Jamal Wulfhekel, Wulf Blügel, Stefan Mokrousov, Yuriy |
Titel: | Spin and orbital transport in rare-earth dichalcogenides : the case of EuS2 |
Online-Publikationsdatum: | 29-Nov-2022 |
Erscheinungsdatum: | 2022 |
Sprache des Dokuments: | Englisch |
Zusammenfassung/Abstract: | We perform first-principles calculations to determine the electronic, magnetic, and transport properties of rare-earth dichalcogenides, taking a monolayer of H-phase EuS2 as a representative. We predict that the H phase of the EuS2 monolayer exhibits a half-metallic behavior upon doping with a very high magnetic moment. We find that the electronic structure of EuS2 is very sensitive to the value of Coulomb repulsion U, which effectively controls the degree of hybridization between Eu f and S p states. We further predict that the nontrivial electronic structure of EuS2 directly results in a pronounced anomalous Hall effect with nontrivial band topology. Moreover, while we find that the spin Hall effect closely follows the anomalous Hall effect in the system, the orbital complexity of the system results in a very large orbital Hall effect, whose properties depend very sensitively on the strength of correlations. Our findings thus promote rare-earth-based dichalcogenides as a promising platform for topological spintronics and orbitronics. |
DDC-Sachgruppe: | 530 Physik 530 Physics |
Veröffentlichende Institution: | Johannes Gutenberg-Universität Mainz |
Organisationseinheit: | FB 08 Physik, Mathematik u. Informatik |
Veröffentlichungsort: | Mainz |
ROR: | https://ror.org/023b0x485 |
DOI: | http://doi.org/10.25358/openscience-8390 |
Version: | Accepted version |
Publikationstyp: | Zeitschriftenaufsatz |
Weitere Angaben zur Dokumentart: | Scientific article |
Nutzungsrechte: | Urheberrechtsschutz |
Informationen zu den Nutzungsrechten: | http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/ |
Zeitschrift: | Physical review materials 6 7 |
Seitenzahl oder Artikelnummer: | 074004 |
Verlag: | American Physical Society |
Verlagsort: | College Park, Md. |
Erscheinungsdatum: | 2022 |
ISSN: | 2475-9953 |
DOI der Originalveröffentlichung: | 10.1103/PhysRevMaterials.6.074004 |
Enthalten in den Sammlungen: | JGU-Publikationen |
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