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操控交错磁序极具挑战,研究人员开展了通过晶体对称性操控 CrSb 薄膜交错磁序的研究。结果发现能重构交错磁序,产生室温自发反常霍尔效应。该成果为相关技术提供支撑,激发多领域交叉研究。
晶体对称性在凝聚态物质的发展中起着引导作用。独特的晶体对称性连接着磁子晶格,这不仅让交错磁体
[1-6]区别于铁磁体和传统反铁磁体,还使其能够兼具铁磁体和反铁磁体的优势
[4,5]。交错磁序本质上是一种磁晶体序
[7],由磁序(奈尔,Néel)向量和晶体对称性决定。以往的实验研究主要集中在通过调整奈尔向量的方向来操控交错磁对称性
[8-12]。然而,操控晶体对称性对操控交错磁序而言前景广阔,却极具挑战。
在此,研究人员实现了通过晶体对称性对锑化铬(CrSb)薄膜交错磁序的操控。Dzyaloshinskii–Moriya 向量与磁空间对称性之间的锁定,有助于将交错磁序从共线奈尔向量重构为倾斜奈尔向量。这在交错磁体中产生了室温自发反常霍尔效应。电流诱导的自旋极化与 Dzyaloshinskii–Moriya 向量之间的相对方向,决定了交错磁序的切换模式,即在 CrSb(1$\bar{1}00)&\#x3C;/sub&\#x3E;/Pt 中,平行对应场辅助模式;在 W/CrSb&\#x3C;sub&\#x3E;(11\bar{2}$0)中,不平行对应无场模式。Dzyaloshinskii–Moriya 向量在场辅助模式中诱导出不对称的能量势垒,在无场模式中产生不对称的驱动力。特别地,后者由交错磁体中出现的 Dzyaloshinskii–Moriya 转矩保证。重构晶体对称性为交错磁序的操控带来了新的突破。它不仅为磁存储和纳米振荡器技术[4,5]奠定了基础,还激发了交错磁学与其他研究主题之间的交叉研究。