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Magnon valley Hall effect in CrI<sub>3</sub>-based van der Waals heterostructures
Indexado
WoS WOS:000535162600006
Scopus SCOPUS_ID:85085843339
DOI 10.1103/PHYSREVB.101.205425
Año 2020
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Magnonic excitations in the two-dimensional (2D) van der Waals (vdW) ferromagnet chromium triiodide (CrI3) are studied. We find that bulk magnons exhibit a nontrivial topological band structure without the need for Dzyaloshinskii-Moriya interaction. This is shown in vdW heterostructures, consisting of single-layer CrI3 on different 2D materials such as MoTe2, HfS2, and WSe2. We find numerically that the proposed substrates substantially modify the out-of-plane magnetic anisotropy on each sublattice of the CrI3 subsystem. The induced staggered anisotropy, combined with a proper band inversion, leads to the opening of a topological gap of the magnon spectrum. Since the gap is opened nonsymmetrically at the K+ and K- points of the Brillouin zone, an imbalance in the magnon population between these two valleys can be created under a driving force. This phenomenon has a close analogy to the so-called valley Hall effect and is thus termed the magnon valley Hall effect. In linear response to a temperature gradient, we quantify this effect by the evaluation of the temperature dependence of the magnon thermal Hall effect. These findings open a different avenue by adding the valley degrees of freedom besides the spin in the study of magnons.

Revista



Revista ISSN
Physical Review B 2469-9950

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Disciplinas de Investigación



WOS
Physics, Condensed Matter
Physics, Applied
Materials Science, Multidisciplinary
Scopus
Electronic, Optical And Magnetic Materials
Condensed Matter Physics
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Hidalgo-Sacoto, R. - Yachay Tech - Ecuador
Yachay University for Experimental Technology and Research (Yachay Tech) - Ecuador
2 GONZALEZ-VALDES, RAFAEL IGNACIO Hombre Universidad Mayor - Chile
3 VOGEL-MATAMALA, EUGENIO EMILIO Hombre Universidad de La Frontera - Chile
Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologia - Chile
Center for the Development of Nanoscience and Nanotechnology - Chile
4 ALLENDE-PRIETO, SEBASTIAN EDUARDO Hombre Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologia - Chile
Universidad de Santiago de Chile - Chile
Center for the Development of Nanoscience and Nanotechnology - Chile
5 MELLA-RIQUELME, JOSE DANIEL Hombre Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologia - Chile
Universidad de Chile - Chile
Center for the Development of Nanoscience and Nanotechnology - Chile
6 CARDENAS-CARVAJAL, CESAR ANTONIO Hombre Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologia - Chile
Universidad de Chile - Chile
Center for the Development of Nanoscience and Nanotechnology - Chile
7 TRONCOSO-CONA, ROBERTO ENRIQUE Hombre Norwegian Univ Sci & Technol - Noruega
Norges Teknisk-Naturvitenskapelige Universitet - Noruega
8 MUNOZ-SAEZ, FRANCISCO JAVIER Hombre Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologia - Chile
Universidad de Chile - Chile
Center for the Development of Nanoscience and Nanotechnology - Chile

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Origen de Citas Identificadas



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Citas Identificadas: 8.57 %
Citas No-identificadas: 91.43 %

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Citas No-identificadas: 91.43 %

Financiamiento



Fuente
FONDECYT
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
supercomputing infrastructure of the NLHPC
European Union's Horizon 2020 research and innovation programme
CONICYT Doctoral Fellowship
CONICYT PIA/Anillo
Horizon 2020 Framework Programme
Norges Forskningsrad
Center for the Development of Nanoscience and Nanotechnology CEDENNA
Norges Forskningsråd
Research Council of Norway through is Centres of Excellence funding scheme

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Agradecimientos



Agradecimiento
This work was partially funded by Fondecyt Grants No. 1190036 (E.E.V.), No. 1191353 (F.M.), No. 11180557 (R.I.G.), No. 1200867 (S.A.), and No. 3200697(J.D.M.); Conicyt doctoral fellowship Grant No. 21151207 (J.D.M.); the Center for the Development of Nanoscience and Nanotechnology CEDENNA AFB180001; the supercomputing infrastructure of the NLHPC (ECM-02); and Conicyt PIA/Anillo ACT192023 (F.M.). R.E.T. acknowledges the support from the European Union's Horizon 2020 Research and Innovation Programme under Grant No. DLV-737038 "TRANSPIRE" and the Research Council of Norway through is Centres of Excellence funding scheme, Project No. 262633, "QuSpin." The authors thank L. E. F. Foa Torres for fruitful discussion.
This work was partially funded by Fondecyt Grants No. 1190036 (E.E.V.), No. 1191353 (F.M.), No. 11180557 (R.I.G.), No. 1200867 (S.A.), and No. 3200697(J.D.M.); Conicyt doctoral fellowship Grant No. 21151207 (J.D.M.); the Center for the Development of Nanoscience and Nanotechnology CEDENNA AFB180001; the supercomputing infrastructure of the NLHPC (ECM-02); and Conicyt PIA/Anillo ACT192023 (F.M.). R.E.T. acknowledges the support from the European Union's Horizon 2020 Research and Innovation Programme under Grant No. DLV-737038 “TRANSPIRE” and the Research Council of Norway through is Centres of Excellence funding scheme, Project No. 262633, “QuSpin.” The authors thank L. E. F. Foa Torres for fruitful discussion.

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