تأثير جداشدگي راشبا بر برهمكنش تبادلي غيرمستقيم در لايه ي نازك عايق توپولوژيك

The effect of Rashba spin-splitting on the indirect exchange interaction in a thin film of topological insulator

با توجه به وجود برهمكنش راشبا در لايه ي نازك عايق توپولوژيك، اين برهمكنش منجر به سه نوع برهمكنش متفاوت با نام هاي برهمكنش هايزنبرگ گونه، آيزينگ - گونه و ژيالوشينسكي-مورياگونه مي شود. هر سه جمله به فاصله ي بين دو ناخالصي، انرژي فرمي و پتانسيل اعمالي بستگي دارد. بعلاوه، اين برهمكنش ها مي توانند موجب نظم ناخالصي هاي مغناطيسي شوند كه براي اثر كوانتومي غيرعادي هال ضروري است. شكسته شدن تقارن وارون فضايي در اين سيستم به جداشدگي راشبا در نوار انرژي لايه ي نازك عايق توپولوژيك منجر مي شود و ما اثر جداشدگي بر روي رفتار جمله هاي برهمكنشي را مورد بررسي قرار داده ايم.

Quantum anomalous Hall (QAH) has been experimentally realized in topological insulator (TI) thin films. So investigation of the effect of magnetic impurities on this material including indirect exchange interaction between impurities known as Ruderman-Kittle-Kasuya-Yoshida (RKKY) interaction becomes of much importance. By considering the existence of Rashba coupling in TI thin film in such system, RKKY interaction includes three different interactions between two magnetic impurities: Heisenberg, Ising and Dzyaloshinski- Moriya terms. These three interactions can cause magnetic ordering which is necessary for QAH effect. The behavior of them depends on distance between two magnetic impurities, the Fermi energy and voltage