MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798283138497
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31839738
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aJain,  Rakshit.▼0(orcid)0000-0002-2830-559X
■24510▼aSpin  Physics  in  Topological  Insulators  and  Spin  Split  Antiferromagnets
■260    ▼a[Sl]▼bCornell  University▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a185  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Ralph,  Daniel.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Cornell  University,  2025.
■520    ▼aThis  thesis  explores  the  interplay  of  magnetism,  topology  and  symmetries  in  nanoscale  devices.At  the  intersection  of  magnetism  and  symmetry,  we  will  discuss  the  experimental  demonstration  of  tilted  spin  current  generated  by  collinear  antiferromagnet  RuO2,  providing  the  first  experimental  evidence  of  a  new  magnetic  phase  known  as  Altermagnetism.  We  demonstrate  that  RuO2  can  generate  spin  currents  with  the  spin  polarization  aligned  roughly  to  its  Neel  vector,  consistent  with  the  theoretical  predictions  of  spin  split  bands.  If  the  Neel  vector  is  tilted  relative  to  the  sample  plane,  the  polarization  of  the  generated  spin  current  has  a  strong  component  perpendicular  to  the  sample  plane  which  is  useful  for  magnetic  memory  applications.At  the  intersection  of  magnetism  and  topology  we  explore  topological  insulators  and  their  interaction  with  magnetic  materials.  We  will  discuss  experiments  on  thermally  generated  spin  currents  by  the  topological  insulator  Bi2Se3.  We  find  that  Bi2Se3  generates  substantial  thermally  driven  spin  currents  with  a  spin  Nernst  ratio  that  is  the  largest  among  all  the  materials  studied  up  to  date.  Strong  thermally  generated  spin  currents  in  Bi2Se3  can  be  understood  via  Mott  relations  to  be  due  to  an  overall  large  spin  Hall  conductivity  and  its  dependence  on  electron  energy.In  the  last  two  chapters  of  this  thesis,  we  will  discuss  heterostructures  of  topological  insulators  and  two  dimensional  magnets.  In  these  heterostructures,  we  observe  quantized  Hall  responses  corresponding  to  the  parity  anomaly  state.  In  previous  experiments  by  other  researchers,  these  these  states  have  been  only  observed  at  very  low  temperatures  due  to  the  presence  of  disorder  in  the  devices  studied  to  date.  We  demonstrate  the  creation  of  topological  insulator  (BiSbTeSe2)/magnet  (Cr2Ge2Te6)  structures,  with  pristine  interfaces  by  exfoliation  of  van  der  Waals  layer  and  mechanical  assembly  within  a  glove  box,  which  leads  to  a  strong  proximity  coupling  between  the  topological  surface  states  (TSS)  in  BiSbTeSe2  and  magnetism  in  Cr2Ge2Te6.  These  structures  demonstrate  that  when  the  Fermi  level  is  within  the  exchange  gap,  the  anomalous  Hall  conductance  is  close  to  half-quantized  (e2/2h),  even  at  the  high  temperature  of  10  K.  This  is  a  factor  of  100  higher  temperature  than  any  previous  realization  of  a  quantum  anomalous  Hall  effect  (QAHE)  in  a  proximity-coupled  TI/magnet  heterostructure  made  by  deposition,  and  twice  the  previous  record  for  any  QAHE  system.
■590    ▼aSchool  code:  0058.
■650  4▼aCondensed  matter  physics
■650  4▼aMaterials  science
■650  4▼aNanoscience
■650  4▼aQuantum  physics
■653    ▼aAltermagnetism
■653    ▼aTopological  insulators
■653    ▼aNanoscale  devices
■653    ▼aQAHE  system
■690    ▼a0611
■690    ▼a0565
■690    ▼a0794
■690    ▼a0599
■71020▼aCornell  University▼bApplied  Physics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-12B.
■790    ▼a0058
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17356599▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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