Artificial double-helix for geometrical control of magnetic chirality
手征在自然界中起着重要作用，从粒子物理到DNA，由于它所带来的科学和技术机会，它的控制是非常受欢迎的。对于磁性材料，自旋之间的手征相互作用促进了复杂的旋转磁态（如skyrmions）的形成，具有丰富的拓扑性质和未来技术的巨大潜力。目前，手性磁性需要一组有限的天然材料或利用界面效应的合成薄膜系统。在这里，使用国家的最先进的纳米纤维和磁性X-射线显微镜，我们证明了复杂的手性自旋状态的压印通过三维几何效应在纳米尺度。通过平衡人工铁磁双螺旋纳米结构中的偶极和交换相互作用，我们创建了具有明确定义的自旋手性的磁畴和畴壁，仅由手性几何形状确定。我们进一步证明了通过局部界面几何相反的手征的能力，以创建有限的三维自旋纹理和拓扑缺陷。仅通过3D纳米图案化来创建手性自旋纹理的能力使得能够精确控制复杂拓扑磁状态的性质和位置，这对于其中手性提供增强功能的未来超材料和器件的开发非常重要。
2020-01-20 cond-mat.mes-hall
Chirality Enables Thermal Magnon Transistors
本文提出一种热自旋泵浦理论，揭示磁性薄膜中手性偶极耦合可将高达50%的磁振子热流横向转移至邻近磁体，为磁振子电路热管理提供新途径。
2023-11-29 cond-mat.mes-hall
Magnetic vortex chirality switching in Permalloy nanowires with asymmetric notches
我们研究了单根坡莫合金纳米线中涡旋畴壁通过非对称三角形缺口的运动。我们已经测量了磁滞回线使用聚焦磁光克尔效应之前和之后的缺口，这允许探针超出缺口的顺时针（CW）和逆时针（CCW）的发生概率的墙在尾到尾（TT）和头到头（HH）的配置。我们目前的实验证据的手征翻转所提供的涡缺口相互作用。在低出射角的情况下，手性翻转的概率增加，并且在这里，在15 $^o$的最低角度的情况下，能量上有利的畴壁构型（对于TT为CCW或对于HH壁为CW）的传播概率为$\approx 75\%$。微磁学模拟揭示了手性反转动力学的细节。
2014-11-06 cond-mat.mes-hall
Chirality in Coulomb-blockaded quantum dots
研究了库仑阻塞量子点的双端非线性电导。外加磁场的增强使系统的手征性反转，并导致不同的极化电荷。结果，电流-电压特性不是磁场的偶函数。我们表明，相应的磁场不对称性产生于单电荷效应，并在高温极限消失。
2005-10-12 cond-mat.mes-hall
Theory and Experiment of Chirality-induced Magnetic Nonreciprocity Manifested by Coupling Phase
University of Manitoba（曼尼托巴大学）；Cornell University（康奈尔大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；Lanzhou University（兰州大学）
研究通过实验和理论分析，探讨手性机制在磁非反向性中的作用，提出合成手性概念，并建立统一框架描述传统与合成手性。
2026-05-09 cond-mat.mes-hall
Chirality-mediated bistability and strong frequency downshifting of the gyrotropic resonance of a dynamically de-stiffened magnetic vortex
我们证明了一个增强的，双向的，在平面内的磁场调谐的磁涡旋内的磁盘通过引入一个平坦的边缘的回旋共振频率。当芯在其附近时，平坦边缘局部地减小了芯的平行于边缘的运动的方向动态刚度。这大大降低了净动态芯刚度，导致回转频率显著小于芯居中时（或位于圆边附近）。这导致可测量的回旋频率的范围增加了一倍以上，并且还导致由于核心的限制势的有效手性依赖性而导致的回旋共振频率的明确的手性介导的双稳态。
2017-04-25 cond-mat.mes-hall
Spin-wave chirality and its manifestations in antiferromagnets
正如Tang和Cohen在手性光学中首次证明的那样，左右对映体之间电磁能量吸收速率的不对称性由光学手性密度决定[1]。在这里，我们证明了这种效应可以存在于磁自旋系统中。通过构造一个正式的类比与电动力学，我们表明，在反铁磁体与破缺的手征对称性的不对称性在本地自旋波能量吸收成正比的自旋波手征密度，这是一个直接对应的光学零。我们提出，注入一个纯自旋电流到反铁磁体可以作为一个手征对称性破缺机制，因为它的效果在自旋波近似可以表示在额外的Lifshitz不变量。我们使用线性响应理论表明，自旋电流诱导的非平衡自旋波手征密度。
2017-10-30 cond-mat.mes-hall
Coupled Spin-Orbital $p$-Wave Magnetism via Structural and Magnetic Chirality
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg（哈勒-维滕贝格马丁路德大学）
本文展示了自旋-轨道耦合将手性晶体的轨道极化与自旋极化耦合，产生由相对手性 $\eta$ 分类的两种 $p$ 波相，可通过纵向电导直接探测。
2026-07-08 cond-mat.mes-hall
Determination of chirality and density control of Néel-type skyrmions with in-plane magnetic field
磁性Skyrmions是拓扑保护的纳米自旋纹理，表现出迷人的物理行为。最近在磁性多层膜中对室温Néel型skyrmions的观察是将其用于超低功率器件的重要一步。利用原位洛伦兹隧道电子显微术研究了[Pt/Co/Ta]11多层膜样品在倾斜磁场作用下的磁化反转。在减小磁场时，出现单个的skyrmion，随后演变成蛇形结构，在与面内磁场相反的方向上生长。我们发现，这种不寻常的速度矢量和磁场之间的关系是由Néel型skyrmions的手征。它允许人们提取Dzyaloshinskiii-Moriya常数的符号。我们还表明，高浓度的skyrmions可以实现对增加的领域的面内分量。我们的微磁学模拟与我们的实验结果一致。
2018-05-10 cond-mat.mes-hall
Chirality-dependent transmission of spin waves through domain walls
自旋波技术（磁振子）具有进一步减小信息处理设备的尺寸和能耗的潜力。在亚微米区域（交换自旋波）中，拓扑缺陷（例如畴壁）可以构成有源元件以操纵自旋波并执行逻辑操作。我们预测，自旋波，通过畴壁中的磁各向异性膜经历的相移，取决于畴壁的取向（手性）。这种效应在体材料中是不存在的，源于界面的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，可以解释为几何相。我们证明了分析和微磁模拟的相移是足够强大的建设性和相消干涉之间切换。畴壁的两种手性状态可以用作磁振子器件中的存储位或自旋波开关。
2016-03-07 cond-mat.mes-hall
Generation of Nonreciprocity of Gapless Spin Waves by Chirality Injection
在具有固有反转对称性破缺的手征磁体中，已经知道在相反方向上移动的两个自旋波可以以不同的速度传播，表现出称为磁手征非互易性的现象，其允许实现某些自旋逻辑器件，诸如自旋波二极管。在这里，我们从理论上证明了自旋波非互易性可以发生在某些磁铁，包括易锥铁磁和易锥反铁磁没有内在的体手征。具体而言，我们表明，非局部注入的自旋电流从接近正常的金属容易锥磁铁产生的非平衡手征自旋织构，在其顶部的自旋波表现出非互易性成比例的注入的自旋电流。发现的非互易自旋波的一个显着特征是它的无隙性质，这可以导致在足够低的温度下的大的热整流效应。我们设想，非局部电注入的手征，否则非手征磁铁可以作为一个通用的路线，实现电控磁手征现象在广泛的一类材料。
2021-10-07 cond-mat.mes-hall
Survey of 360$^{\circ}$ domain walls in magnetic heterostructures: topology, chirality and current-driven dynamics
系统研究了磁性异质结构中360 $^{\circ}$畴壁的手征性和电流驱动动力学。对于具有正常衬底的MH，静态360 DW是Néel型的，没有手性。而对于具有重金属基底的那些，其中的界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（iH 2）使得360 DW更倾向于特定的手性。在面内驱动电荷电流下，作为“全圆”拓扑结构的直接结果，随着电流密度的增加，某个360 DW不经历“Walker击穿”型过程，如充分研究的180 $^{\circ}$畴壁。或者，它保持一个固定的传播模式（稳定流或旋进流，取决于MH的有效阻尼常数），直到它崩溃或改变为其他类型的孤立子时，电流密度变得太高。类似地，类场自旋轨道力矩（SOT）对360 DW的动力学特性没有影响，而反阻尼SOT则有影响。对于这两种模式，修改的流动性的360 DW的反阻尼和反阻尼SOT提供。
2020-08-18 cond-mat.mes-hall
Curvature induced chirality symmetry breaking in vortex core switching phenomena
磁涡旋极性、手征性和下垫面曲率之间的相互作用导致涡旋极性转换效率依赖于涡旋手征性。开关的数值研究通过施加一个短的高斯脉冲的外部磁场的球冠在其切割平面。开关所需的最小场强基本上取决于涡旋的手征性，而不依赖于初始涡旋极性。这种效应随着曲率半径的增大而减小，在平面极限时消失。
2014-05-16 cond-mat.mes-hall
Driving spin chirality by electron dynamics in laser-excited antiferromagnets
光学产生复杂的自旋织构是现代自旋电子学最令人兴奋的挑战之一。在这里，我们揭示了一个独特的物理机制压印自旋手性共线磁铁短激光脉冲。通过同时处理激光点燃的电子结构和磁序的演化，我们表明，它们的纠缠动力学可以导致出现准稳定的手征态。我们发现，激光驱动的手性不需要任何辅助的外部场或内在的自旋轨道相互作用存在，它可以生存在纳秒的时间尺度上，即使在存在的热涨落，这使得未被发现的机制相关的理解各种光学实验磁性材料。我们的发现为复杂的手征磁性与光的相互作用开辟了新的视角。
2022-01-16 cond-mat.mes-hall
Control of magnetic vortex wall chirality, polarity and position by a magnetic field
通过模拟和扫描电子显微镜极化分析（SEMPA）研究了磁场对V形纳米线中涡旋畴壁的播种作用。研究发现，磁场的取向可以用来有目的地调节软磁纳米线中单涡旋畴壁的手征性、极性和位置。
2009-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Local magnetic resonance of scalar spin chirality
Universidad de Alicante（阿利坎特大学）；International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL)（伊比利亚纳米技术国际实验室）
本研究针对具有标量自旋手征的量子态轨道磁矩无法直接测量的问题，提出利用局域驱动打破循环对称性激活手征性改变跃迁的方法，通过Lindblad模拟在多种自旋平台上验证了可实验观测的特征信号，为直接测量该轨道磁矩提供了途径。
2026-08-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Scalar-spin-chirality-driven fractional Chern insulator on a kagome lattice
Kyushu University（九州大学）；Quantum and Spacetime Research Institute, Kyushu University（九州大学时空量子研究所）
本研究在笼目磁体中发现由标量手征自旋驱动的分形陈绝缘体，通过纳入电子相互作用与能带色散揭示其稳定条件，证明该类磁体是实现分形陈绝缘体的理想平台。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall
Current- and field-driven domain wall dynamics and chirality switching in a planar helimagnet
V.G. Baryakhtar Institute of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院V.G.巴里亚赫塔尔磁学研究所）
研究电流和磁场对强易平面各向异性螺旋磁体手性动力学的影响，用连续统理论表明畴壁可由电流驱动，磁场中力矩绝热部分打破手性对称性，推导手性切换条件，数值模拟予以支持。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall
Comparing the orbital angular momentum and magnetic moment of magnons in the Kagome antiferromagnet with negative spin chirality
Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学）；University of Alberta（阿尔伯塔大学）
研究Kagome反铁磁体中磁子的轨道磁矩和轨道角动量，发现两者定量不同但输运中的能斯特系数相似，为热力学与波包公式提供了定量比较。
2026-06-24 cond-mat.mes-hall
Chirality in Condensed Matter: Symmetry, Waves, and Quasiparticles
Kyoto University（京都大学）；The Open University of Japan（日本开放大学）；Institute for Molecular Science（分子科学研究所）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯科奎，巴斯克科学基金会）
本文综述凝聚态中光子、声子、磁振子及混合激发的手性，指出无普遍度量，强调通过手性选择性相互作用理解手性，并认为杂化是操控手性的关键途径。
2026-09-14 cond-mat.mes-hall
Preservation of scalar spin chirality across a metallic spacer in synthetic antiferromagnets with chiral interlayer interactions
该研究结合磁性 X 射线散射与成像，揭示合成反铁磁体中 IL-DMI 使相邻层自旋构型跨金属界面耦合，并保持整体标量自旋手性。
2024-05-10 cond-mat.mes-hall
Chirality, charge and spin-density wave instabilities of a two-dimensional electron gas in the presence of Rashba spin-orbit coupling
我们表明，一个结果相当于Overhauser的著名的Hartree-Fock不稳定性定理可以建立的情况下，在Rashba自旋轨道耦合的存在下的二维电子气。在这种情况下，它是空间均匀的顺磁性手性基态，这是示出相对于自旋密度波和电荷密度波类型的某类失真是差分不稳定的。结果适用于所有密度。分析了这些非均匀态的基本性质。
2010-08-11 cond-mat.mes-hall
Chirality-driven orbital magnetic moments as a new probe for topological magnetic structures
当电子被驱动通过非常规的磁性结构，如skyrmions，它们会经历产生几个霍尔效应的电磁场。独立地，基态突现磁场也可以导致轨道磁性，即使没有自旋-轨道相互作用。霍尔效应和轨道磁化的几何理论之间的密切相似性提出了一个问题：Skyrmion是否显示拓扑轨道磁性？在这里，我们首先解决最小的系统与非零涌现的磁场，三聚体，从第一性原理表征的轨道磁性。基于这种认识，我们研究了skyrmions的轨道磁性，并证明了由突现磁场驱动的贡献是拓扑的。这意味着，在磁结构的连续变形下，对轨道矩的拓扑贡献不会改变。此外，我们用它提出了一个新的实验方案，拓扑磁结构的识别，软X射线光谱。
2016-09-23 cond-mat.mes-hall
Chirality as Generalized Spin-Orbit Interaction in Spintronics
这篇评论集中在观察到的手征的磁秩序，磁，导体，持有横向自旋时，他们是倏逝的激发态。即使没有任何相对论效应，倏逝波的横向自旋也被锁定在其传播平面的动量和表面法线上。这种手性因此充当广义的自旋-轨道相互作用，这导致发现自旋电子学中磁、声子、电子、光子和等离子体激元激发之间的各种手性相互作用，其将准粒子的激发介导到单个方向，导致诸如手性自旋和声子泵浦、手性自旋塞贝克、自旋皮、磁振子陷阱、磁振子多普勒和自旋二极管效应的现象。纳米光学和等离子体激元学中存在与电学对应物的有趣类比。在简要回顾了表征自旋电子学中的基态手征磁性织构和手征耦合磁体的手征性概念之后，我们转向激发态的手征现象。本文从广义自旋轨道相互作用的角度给出了自旋电子学中动力学手征的统一电动力学图象，并与纳米光学和等离子体学中的电动力学图象进行了比较。在一般理论的基础上，我们随后回顾了在GHz时间尺度下，磁性、光子、电子和声子纳米结构中各种激发之间的手征相互作用以及横向自旋的近场转移的理论进展和实验证据。在结束本文之前，我们为未来的研究提供了一个视角。
2023-01-08 cond-mat.mes-hall
Chirality-induced effective magnetic field in a phthalocyanine molecule
有机分子中的手征性在化学、生物学和自旋电子学领域引起了相当大的关注。本文报道了手性酞菁分子PbPc-DTBPh（P）-或（M）-PbPc-DTBPh）与MgO（001）组成的多层膜的垂直磁化磁滞回线。我们发现一个手性依赖的滞后回线的移位。与先前报道的偏置电流诱导的现象不同，该结果显示在体系中没有偏置电流的情况下，酞菁分子中存在手性诱导的有效磁场。这项研究为手性分子自旋电子学的发展开辟了一个新的方向。
2021-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirality effects in carbon nanotubes
我们考虑手性相关的影响，在光学，光电流和电子输运性质的碳纳米管。我们表明，这些属性的手性纳米管的电子有效哈密顿描述之间的耦合沿管主轴和周围的管圆周的轨道动量的电子波矢的条款。我们发展了光电流效应理论和直流电流理论，直流电流在磁场中是线性的，在偏置电压中是二次的。此外，我们提出了自然的圆二色性和磁空间效应的光吸收的解析估计。
2002-02-17 cond-mat.mes-hall
Quantitatively analyzing intrinsic plasmonic chirality by tracking the interplay of electric and magnetic dipole modes
等离子体手性由于产生强的手旋光响应而在新型纳米光学器件中表现出巨大的潜力。以往对等离子体手性的解释主要是基于相位延迟和耦合。我们提出了一个类似于手性分子的定量模型，定量地解释了基于电和磁偶极子模式的相互作用和混合的内在等离子体手性的机制，形成了一个混合的电和磁极化率。该分析方法也适用于小的手征物体，直到准静态极限，没有相位延迟，并有望成为一个普遍的规则。
2016-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Chirality-dependent spin current generation in a helimagnet: zero-field probe of chirality
在磁性织构中，传导电子的自旋被迫与局域磁矩对齐。因此，磁织构的拓扑结构以非平凡的方式影响电子动力学。一个典型的例子是具有有限自旋手征的非共面自旋织构中的拓扑霍尔效应。当电子在非共面自旋织构中传播时，电子获得Berry相位，并且它们的运动被偏转，就好像它们在磁场中一样。在这里，我们报告了一个独特的Berry相位效应在共面helimagnet：自旋力矩的传导电子极化下的电流取决于helimagnet的手性。累积的自旋极化作为自旋电流的来源，并且手征性可以通过逆自旋霍尔机制来检测。该功能使我们能够在没有磁场的情况下读出手性，因此为未来基于helimagnet的自旋电子学铺平了道路。
2022-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photocontrol of spin scalar chirality in centrosymmetric itinerant magnets
本研究提出在中心对称巡游铁磁体中利用线偏振电场脉冲稳定非平衡自旋标量手性态，并通过圆偏振控制其符号，为光控自旋手性提供新途径。
2023-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable chirality of noncentrosymmetric magnetic Weyl semimetals
即使外尔半金属的特征是具有明确定义的手征的准粒子，实验上利用这一点也会受到外尔晶格费米子的严重阻碍，这些费米子成对出现，具有相反的手征，通常会导致实验探针拾取的净手征消失。在这里，我们表明，这个问题可以规避在一个控制的方式时，时间反演和反演对称性被打破。为此，我们调查手性不平衡的碳化物家族RMC $_2$（R稀土和M过渡金属），显示几个成员外尔半金属。以非中心对称铁磁体NdRhC $_2$为例，证明了通过适当倾斜其磁化强度，奇数个Weyl节点可以稳定在其费米面上.倾斜方向决定了最终的净手性的符号，从而开辟了一条简单的控制路线。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chirality-induced magnon transport in AA-stacked bilayer honeycomb chiral magnets
在这封信中，我们研究了铁磁或反铁磁耦合的AA堆叠双层蜂窝手性磁体中的磁输运。对于这两种耦合，我们观察到手征诱导的差距，手征保护的边缘状态，磁振子霍尔和磁振子自旋能斯特效应的磁自旋激发。对于铁磁耦合层，热霍尔和自旋能斯特电导率不改变符号作为磁场或温度的函数类似于单层蜂窝铁磁绝缘体。相反，对于反铁磁耦合层，我们观察到的热霍尔和自旋能斯特电导率的符号变化的磁场被逆转。我们讨论了可能的实验访问蜂窝双层量子材料中，可以观察到这些效果。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of chirality imbalance on Hall transport of PrRhC$_2$
关于实际材料中的拓扑输运，人们已经了解了很多。我们研究了PrRhC $_2$的磁输运过程中磁性和拓扑结构之间的相互作用。当磁量子化轴的取向从易磁化轴通过面对角变为体对角时，四重简并度降低到两重，随后是非简并的Weyl节点。这导致费米能附近的正、负手征Weyl节点之间的手征不平衡。我们观察到一个显着增强的手征异常介导的响应，如平面霍尔电导率和纵向磁导率，由于出现手征不平衡后，定向的磁量子化轴体对角线。不同磁量子化轴的上述量的角度变化清楚地涉及外尔半金属中的平面霍尔效应的典型特征。我们进一步研究了反常霍尔电导率随费米能级的变化曲线，探讨了对称性和手征不平衡对Berry曲率的影响。
2023-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Generation of Optical Chirality Patterns with Plane Waves, Evanescent Waves and Surface Plasmon Waves
我们系统地研究了在三种情况下，即在自由空间中的平面波，在介质界面上的全反射光的倏逝波和在金属表面上传播的表面等离子体波的两波叠加的光学手征图案的产生。在每种情况下，光学手征图案的一般解析解推导出不同的偏振态和两个波的传播方向。数值模拟验证了解析解的正确性。只要正确选择入射光的偏振态和传播方向，就可以在任何情况下产生具有空间结构的光学手征图案。光学手征增强可以通过自由空间圆偏振光的相长干涉或全反射光的增强倏逝波来获得。表面等离子体波不提供增强的光学手性，除非近场强度增强足够高。结构化的光学手性图案可以在手性分选、手性成像和圆二色性光谱中找到应用。
2019-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ferroelectric Chirality-Driven Direction-Tunable and Spin-Invertible Corner States in 2D MOF-Based Magnetic Second-Order Topological Insulators
本文提出通过配体替换在二维MOF中引入铁电手性，首次实现磁性二阶拓扑绝缘体角态在实空间方向可调与自旋空间反转的协同操控。
2025-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-Field Control of Magnetic Skyrmion Chirality in a Centrosymmetric 2D van der Waals Magnet
本文通过电子显微镜结合原位电场和磁场偏置，证明了绝缘体Cr2Ge2Te6中斯格明子手性可由磁场冷却过程中施加的外部电场方向控制，理论揭示其机制为电场诱导的最近邻Dzyaloshinskii-Moriya相互作用符号反转，为拓扑自旋电子学和量子计算器件设计开辟新途径。
2025-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.app-ph
Current-controlled chirality dynamics in a mesoscopic magnetic domain wall
本研究针对介观磁畴壁手性调控问题，发现低温量子区可降低操控电流密度，利用布洛赫振荡和万尼尔-斯塔克局域效应实现手性态切换，还证实altermagnets可通过普通电荷电流驱动手性切换。
2024-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Information transfer by vector spin chirality in finite magnetic chains
矢量自旋手征是复杂磁体的基本特征之一。对于一维自旋螺旋状态，它可以被解释为旋向性，或螺旋的旋转方向。在这里，使用自旋极化扫描隧道显微镜，我们证明了原子尺度的自旋螺旋发生在有限的个人双原子Fe链（5x 1）-Ir（001）表面。我们发现，破反转对称性的表面促进一个方向的矢量自旋手征，导致一个独特的旋转意义上的螺旋在所有的链。相应地，一个链端的自旋方向的变化可以在几十纳米外探测到，这表明了一种在纳米尺度上传输磁性物体状态信息的新方法。
2012-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Releasing latent chirality in magnetic two-dimensional materials
Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用是手征磁性的核心，并导致磁性材料中出现丰富的非共线和独特的拓扑自旋织构，包括摆线，螺旋，Skyrmions等。在这里，我们表明，强大的内禀电子在最近发现的范德华磁性二维材料，由于非磁性离子上的相当大的自旋轨道耦合。在一个完美的晶体中，这种内在的不对称性仍然是隐藏的，但随着磁性离子之间的点反转对称性的任何破坏，在样品边缘不可避免的，在任何存在的结构缺陷，材料的任何屈曲，或在不均匀的衬底上的不均匀的应变被释放。我们展示了这种释放的潜在手性的一个原型的磁性单层-CrI 3，并讨论了过多的可实现的磁模式，其控制的纳米工程和外部电场的调整，从而打开新的路线在二维磁电子学。
2020-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Chirality Flipping in an Orthogonal Spin-Charge Ordered Topological Magnet
本文在拓扑磁体EuAl$_4$中首次实验发现了通过改变温度实现的自发手性翻转，揭示了伴随一阶相变的螺旋自旋密度波手性反转及其与电荷密度波的强耦合，为手性功能操控奠定基础。
2024-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exact theory of chirality-dependent p-wave magnetism and Edelstein effect in spin spirals
Martin Luther University Halle-Wittenberg（哈勒-维滕贝格马丁路德大学）
研究自旋动量锁定能否仅由磁手性产生，通过求解电子与自旋螺旋耦合的最小紧束缚模型，揭示仅磁手性在无自旋轨道耦合时产生自旋极化的机制，建立超越传统范式的手性诱导自旋相关效应的最小精确可解模型。
2026-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable Coupling, Topology, and Chirality by Antimagnons in Magnetic Multilayer
本研究提出2D-SSH4类SSH二维模型，通过反磁振子重构磁振子系统能带拓扑，实现可调自旋波耦合与手性，解释铁磁多层膜拓扑表面态起源，为拓扑磁振子器件提供设计框架。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impurity-induced vector spin chirality and anomalous Hall effect in ferromagnetic metals
多个散射体的散射有时会引起异常的霍尔效应。本文研究了反常霍尔效应的产生机制，它是由自旋杂质和局域磁矩的关联引起的，即由矢量自旋手征引起的霍尔效应。利用散射理论方法，研究了由两个磁矩和一个非磁性杂质的散射过程引起的斜散射，该散射与非磁性杂质附近自旋的矢量自旋手征成正比.此外，我们表明，一个有限的矢量自旋手征自然存在于周围的杂质在通常的铁磁金属在有限的温度下，由于局部反转对称性破缺的杂质。这一结果可能与磁性氧化物在有限温度下反常霍尔效应增强有关。
2018-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Finite bulk Josephson currents and chirality blockade removal from inter-orbital pairing in magnetic Weyl semimetals
磁性外尔半金属（WSM）被认为是免疫的邻近诱导自旋单重态超导配对由于手征封锁的规则Andreev反射。在这项工作中，我们研究了所有可能的超导配对中的WSM夹在两个传统的超导体之间的约瑟夫森结设置。我们证实，虽然传统的轨道内$s$波配对是存在于表面上的WSM，它不能传播到散装由于手性封锁。然而，轨道间的$s$波配对，具有偶数频率自旋单线态和奇数频率混合自旋三线态对称性，传播到WSM的主体中，就像几个$p$波对称性一样。为了证明这些有限的轨道间和$p$ -波对振幅在实验装置中的重要性，我们计算约瑟夫森电流，并发现一个有限的，甚至增加电流时，常规的轨道内配对的手性阻断效应增强。
2020-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unraveling the Complexity of the Dzyaloshinskii-Moriya Interaction in Layered Magnets: The Full Magnitude and Chirality Control
本研究通过设计3d铁磁金属与Ir(001)的合成层状结构，揭示了原子级DMI取决于界面轨道占据与原子层排列顺序，为控制DMI手性与幅度提供了指导。
2025-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Room-temperature chirality switching in a helimagnetic thin film
在螺旋磁结构中，磁矩是有序的，其内部自由度称为手性（或螺旋度），对应于螺旋的旋向。手征性似乎对干扰相当稳健，因此有希望用于下一代磁存储器。近年来，在导电螺旋磁体中，通过磁场扫描和低温下施加电流实现了手性控制，但在实际应用中存在工作温度低、控制顺序繁琐等问题。另一个问题是薄膜制造，其使得能够开发基于helimagnets的自旋电子器件。在这里，我们展示了在室温下，在薄膜MnAu $_2$ helmagnetic导体的电流脉冲的手征开关。结果表明，基于helimagnet的自旋电子学可以克服上述问题的可行性。
2022-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic mixed Bloch-Néel character and chirality switch of skyrmions in asymmetric epitaxial trilayer
在铁磁和非磁性材料的交替原子层组成的系统中，手性磁化结构的稳定和操纵方面的最新进展有望在自旋电子学技术中实现创新。系统的低维度促进了自旋轨道驱动的界面效应，如反对称Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interactions）和表面磁各向异性，其相对强度可以被调节以实现具有固定手性的稳定纳米尺寸的磁性物体。虽然在大多数情况下，这是通过工程复杂的多层堆叠，其中层间偶极场变得重要，我们在这里考虑一个简单的外延三层，其中的铁磁体，具有可变的厚度，嵌入在重金属和石墨烯之间。后者增强了系统的垂直磁各向异性，促进了Rashba型自旋，并且可以维持很长的自旋扩散长度。我们使用一个层分辨的微磁模型（LRM）来描述的磁化纹理和他们的手征。我们的结果表明，对于厚度大于3.6 nm的Co，具有逆时钟手征的本征混合布洛赫-内尔特征的skyrmion在整个（单个）Co层中稳定。值得注意的是，对于大于5.4 nm的厚度，skyrmion切换其手性，从逆时针到顺时针。
2019-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous electrical magnetochiral effect by chiral spin fluctuation
非共线的自旋组态导致了许多与Berry相有关的非平凡现象。它们分别由矢量自旋手征$χ_{ij} ={\bf S}_i\times{\bf S}_j$或标量自旋手征$χ_{ijk}=({\bf S}_i \times {\bf S}_j) \cdot {\bf S}_k$描述，它们分别与自旋电流和有效磁场有关。标量自旋手性导致金属中的拓扑霍尔效应，而矢量自旋手性导致自旋原点的铁电性，即，绝缘体中的多铁性然而，矢量自旋手征在导电系统中的作用尚未阐明。本文从理论上证明了手征磁体中具有矢量自旋手征的自旋涨落对电子的非对称散射，导致非互易输运现象，即，电磁手征效应（eMChE）。这种不对称散射出现在领先的顺序散射项，这意味着一个大的非互易性的电荷和自旋电流。我们发现，温度和磁场依赖性的eMChE再现MnSi中观察到的。我们的研究结果揭示了微观机制的eMChE和它的潜力，在产生一个大的非互惠响应。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of hydrogen-induced Dzyaloshinskii-Moriya interaction and reversible switching of magnetic chirality
Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interaction，简称DZ-M）是一种稳定磁手性的相互作用，在基础研究和应用研究中具有重要意义。这种反对称交换相互作用是由界面处或非中心对称晶格中的反转对称破缺引起的。在具有大自旋轨道耦合的磁性/重金属界面处经常发现明显的界面非线性。最近的研究表明，在涉及碳（石墨烯）或氧等轻元素的界面处有希望诱导氧化。在这里，我们报告直接观察到诱导的最轻的元素，氢，在室温下的铁磁层的化学吸附，这是支持密度泛函理论计算。我们进一步证明了可逆的手性转变的磁畴壁，由于通过氢化学吸附/脱附诱导的手性。这些结果为理解低原子序数材料中的手性电子和磁离子器件的设计提供了新的思路。
2021-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vortices and chirality of magnetostatic modes in quasi-2D ferrite disk particles
在本文中，我们表明，涡旋态不仅可以创建在磁性软的“小”（与偶极和交换能量竞争）的圆柱形点，但也可以在磁饱和的“大”（当交换被忽略）的圆柱形点。与涡旋结构相关的属性变得明显，从分析的限制现象的磁振荡在铁氧体磁盘的磁偶极（非交换相互作用）光谱的主导作用。在这种情况下，标量（静磁势）波函数可以在点的中心具有相位奇异性。一个非零方位角分量的流速演示的旋涡结构。准二维铁氧体圆盘中磁偶极模的手征边缘态保证了涡旋的存在。
2007-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Josephson effect through magnetic skyrmion
我们发现，多个自由度与磁skyrmion：大小，位置和手性，都可以用来控制约瑟夫森效应和0-π跃迁发生在超导体/磁skyrmion/超导体结。在两个skyrmion的存在下，约瑟夫森效应强烈地依赖于它们的相对手征性，并导致超电流的手征性晶体管效应的可能性，其中临界电流仅通过反转磁skyrmion的手征性而改变几个数量级。此外，我们证明了夫琅和费图案可以显示一个局部最小值在零通量作为一个直接结果的skyrmion磁织构。这些发现展示了将拓扑磁性物体与超导体相结合时出现的丰富物理学，并可能导致超导自旋电子学的新观点。
2015-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chirality selective spin interactions mediated by the superconducting current
我们表明，超导相关的存在下，非零的凝聚速度可以调解本地化的自旋，打破全球反演对称性的磁矩之间的特殊相互作用。所提出的相互作用机制是能够消除拓扑结构不同的磁性纹理之间的基本简并。对于载流超导体中的三种磁性杂质的一般系统，我们发现能量项与自旋手征成正比。在现实的超导体/铁磁/超导体的设置，我们揭示了显着的能量差异与相反的手征的各种磁性纹理。我们计算了通过左手和右手磁螺旋以及通过具有相反拓扑电荷的磁skyrmions结的约瑟夫森能量。在这些设置中，否则简并磁纹理之间的相对能量偏移由外部控制的约瑟夫森相位差来调节。所建议的低耗散操纵与skyrmion位置在一个赛道几何可用于先进的自旋电子学应用。
2018-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tuning magnetic chirality by dipolar interactions
近年来，由于纳米电子学中预期的丰富应用，手征磁性获得了极大的兴趣。手性磁畴壁和skyrmions的稳定性已被证明是由于积极研究的Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用。然而，最近的预测表明，偶极相互作用也可以稳定手性畴壁和skyrmions，但直接的实验证据一直缺乏。在这里，我们表明，偶极相互作用确实可以稳定手性畴壁直接成像的磁畴壁，使用扫描电子显微镜与极化分析。我们进一步表明，Dzyaloshinskiii-Moriya和偶极相互作用之间的竞争可以逆转畴壁手性。最后，我们建议这种竞争可以通过Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用来定制。因此，我们的工作表明，偶极相互作用在手征自旋织构的稳定中起着关键作用。这一发现将为平衡手性磁性的相互作用开辟新的途径。
2019-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirality-Induced Noncollinear Magnetization and Asymmetric Domain-Wall Propagation in Hydrogenated CoPd Thin Films
通过电子束光刻和等离子体预处理，在CoPd合金膜中诱导具有深度梯度的氧化，打破结构的中心对称性，产生阵列图案化的CoPd基异质结构。通过磁光克尔效应显微镜观察了后续氢化对薄膜磁性能的影响。该系统具有较强的垂直和横向的反铁磁耦合的垂直分量之间的区域和没有等离子体预处理，和非对称畴壁传播等离子体预处理的地区在磁化反转。这些现象表现出明显的磁手性，可以用Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida耦合和Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用来解释。在这项研究中所展示的样品处理允许容易地结合光刻技术，可以定义区域或不带磁性的样品上创建复杂的磁性图案，这提供了一个途径，在未来的自旋电子器件的倾斜自旋纹理更精确的控制。
2022-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Scalar Spin Chirality in Coplanar Kagome Antiferromagnets
The University of Tokyo（东京大学）；Japan Atomic Energy Agency（日本原子能机构）；Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）
研究揭示平面柯克曼反铁磁体在零温下量子涨落可生成标量自旋手性，温度升高时该手性波动增强，其幅度可与非平面自旋结构预测的静态值相比拟。
2026-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
