Chirality-tunable non-linear Hall effect
本研究提出手性材料是研究Berry曲率偶极诱导非线性霍尔效应的理想平台,通过第一性原理计算与对称性分析揭示其对映异构体具有相反符号的Berry曲率偶极,并给出实验可测的电压估计。
2024-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Electrically Controllable Crystal Chirality Magneto-Optical Effects in Collinear Antiferromagnets
磁性原子产生的自旋手征是产生和控制磁光效应的重要因素。相比之下,晶体手性的作用,涉及到的x-atoms受到的关注要少得多。在这里,我们从理论上发现了晶体手性磁光(CCMO)效应,它依赖于源于双原子重排的晶体结构的手性。结果表明,在许多共线反铁磁体中存在CCMO效应,如RuO $_{2}$和CoNb $_{3}$ S $_{6}$,它们分别具有局部和全局晶体手性. CCMO效应的关键特征是当晶体手性反转时,晶体的符号发生变化。在外加电场的帮助下,通过改变Néel矢量的方向,可以有效地控制CCMO谱的大小,并发现谱积分与磁晶各向异性能成正比.
2020-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Striped magnetization plateau and chirality-reversible anomalous Hall effect in a magnetic kagome metal
本文在双层畸变kagome材料GdTi3Bi4中发现由一维Gd锯齿自旋链、三分之一磁化平台和变磁转变驱动的反常霍尔效应,揭示条纹畴壁与手性可逆机制,为磁场调控自旋手性和自旋电子学应用提供新途径。
2024-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Intrinsic Orbital Origin for the Chirality-Dependent Nonlinear Planar Hall Effect of Topological Nodal Fermions in Chiral Crystals
研究揭示手性拓扑半金属中INPHE的内禀轨道起源,阐明其与拓扑荷及对映体手性的关系,并预测B20材料中可实验探测的巨大电导率。
2024-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ordering phenomena of spin trimers accompanied by large geometrical Hall effect
在非共面自旋结构背景中运动的传导电子的波函数可以获得一个量子相位-- Berry相位--就好像电子在一个强的虚拟磁场中运动一样。这样一个新兴的磁场效应是近似成比例的立体角所对的三个相邻的自旋网站上的自旋力矩,称为标量自旋手征。晶体的全部自旋手征,除非宏观上取消,否则会引起实空间贝里相起源的几何霍尔效应,而常规金属铁磁体中的本征反常霍尔效应(AHE)是相对论自旋轨道耦合(SOC)引起的动量空间贝里相起源.在这里,我们报告的自旋三聚体标量自旋手征和随之而来的大的几何霍尔效应在呼吸kagomé晶格化合物Dy $_3$ Ru $_4$ Al $_{12}$,其中Dy $^{3+}$矩形成非共面自旋三聚体的局部自旋手征的有序现象。利用中子衍射,我们表明,当地的自旋手征的自旋三聚体,以及它的铁/反铁的订单可以切换由外部磁场,伴随着大的变化,在几何霍尔效应。我们的研究结果表明,可调自旋三聚体组成的系统可以是一个肥沃的领域,探索大涌现的电磁响应所产生的真实空间拓扑磁秩序。
2019-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical Switching of the Edge Current Chirality in Quantum Anomalous Hall Insulators
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
通过自旋轨道扭矩实现量子反常霍尔绝缘体边缘电流手性切换,揭示了磁化与拓扑态相互作用的新机制。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kinetomagnetism of chirality and its applications
本文提出手性动磁效应统一框架,揭示手性系统中运动物体诱导磁化的机制,并发现其与磁电效应及方向非互易性的共轭关系,为理解已知手性现象和探索新功能奠定理论基础。
2024-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Probing the Chirality of Trigonal Selenium and Tellurium by Spin and Orbital Hall Effects
Shanghai University(上海大学)
研究通过自旋和轨道霍尔效应揭示三元硒和碲的手性差异,发现其自旋和轨道霍尔电导张量元素符号随手性反转,源于镜像操作导致的反称变换。
2026-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Spin-chirality-dependent modulation of topological gap, Chern number, and valley-polarization in monolayer kagome lattice Cr3Se4
Central South University(中南大学);Xinjiang University(新疆大学)
针对kagome材料拓扑态调控研究忽略手性自旋织构的问题,通过第一性原理计算和紧束缚建模,揭示单层Cr₃Se₄中拓扑性质的自旋手性依赖调控规律,为量子器件与谷电子学应用提供新策略。
2025-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Spin chirality fluctuation in two-dimensional ferromagnets with perpendicular anisotropy
具有标量自旋手征的非共面自旋织构可以产生有效磁场,使载流子的运动发生偏转,从而产生拓扑霍尔效应(topological Hall effect,THE),这是研究关联系统的基态和低能激发的有力工具。然而,自旋手征涨落在二维铁磁体垂直各向异性尚未考虑在以前的研究。在此,我们通过探测两种不同的铁磁超薄膜SrRuO $_3$和V掺杂SbPDMATHABMN Te $_3$的相变温度以上的THE,报告了普遍自旋手征涨落的直接证据。温度,磁场,厚度和载流子类型的依赖性的THE信号,随着我们的蒙特卡罗模拟,明确地表明,自旋手性波动是一个普遍的现象,在二维伊辛铁磁体。我们的发现开启了一个新的范式,探索自旋手性与拓扑霍尔输运在二维磁体和超越
2019-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weyl Phonons: The connection of topology and chirality
该研究探讨外尔声子中拓扑与手性的紧密关联,指出二者与电子、磁准粒子的耦合可催生新量子态及巨磁效应,在量子信息、暗物质探测等领域具基础与应用价值。
2025-04-09 cond-mat.mtrl-sci
The dynamic chirality flips of Skyrmion bubbles
磁skyrmion是一种具有复杂非共面自旋织构的拓扑磁畴,在二维空间中呈现盘状结构。从基础研究的角度来看,探索三维自旋织构和相关的手性开关引起了人们极大的兴趣。本文利用洛伦兹透射电子显微术,采用矢量场层析法重建了中心对称Mn-Ni-Ga中Skyrmion泡的三维磁矩。通过研究整个空间的磁矢量,确定了气泡的类型。我们发现气泡很容易切换它们的手性,但仍然保持极性,以保持材料内气泡的奇异性。我们的研究结果提供了宝贵的见解的基本机制的自旋手征翻转动力学的skyrmion泡。
2021-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Possible Magnetic Chirality in Optically Chiral Magnet [Cr(CN)$_6$][Mn($S$)-pnH(H$_2$O)](H$_2$O) Probed by Muon Spin Rotation and Relaxation
利用μ子自旋旋转和弛豫(muSR)方法研究了分子基光学手性磁体[Cr(CN)$_6$ ][Mn($S$)-pnH(H $_2$ O)](H $_2$ O)(GN-S)及其对映体(GN-R)的局域磁场.对T_c以下零场μ子旋进信号的详细分析支持了中子粉末衍射所提出的平均磁结构。此外,GN-S和GN-R的muSR谱的比较表明,它们是一对完全的光学异构体在晶体学和磁性结构。讨论了这种对中存在磁手征的可能性。
2006-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Electrical detection of magnetic states in crossed nanowires using the topological Hall effect
利用微磁学模拟方法研究了具有辐射状、反涡旋状和类均匀态三种特征磁性结构的交叉纳米线中自旋手征引起的有效磁场的空间分布。结果表明,与反常霍尔效应不同,拓扑霍尔效应(与自旋手征性有关)同时依赖于极性和涡度.因此,测量拓扑霍尔效应可以同时检测交叉纳米线中的极性和涡旋。这种方法可能适合用作寻求下一代多值存储器的基本技术。
2017-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirality-Induced Electrical Generation of Magnetism in Nonmagnetic Elemental Tellurium
手征物质的结构缺乏反转、镜像和旋转反射对称性;因此,给定的手征材料具有右手或左手结构。在手性物质中,电和磁可以以一种超越经典电磁学的奇异方式耦合(例如,手性磁体中的磁手性效应)。本文从实验上证明了体相手征物质元素碲的线性电流感生磁化效应。我们测量了三方碲单晶在脉冲电流作用下的$^{125} $ Te核磁共振(NMR)谱位移。我们提供了一般的对称性考虑,讨论电(电场和电流)诱导的磁化强度,并澄清在三角碲观察到的NMR位移是由线性电流诱导的磁化效应,而不是由高阶磁电效应。我们还表明,电流诱导的NMR位移是由碲晶体结构的手性反转逆转。这一结果是第一个直接的证据,晶体手性诱导的自旋极化,这是一个无机体晶体类似的手性诱导的自旋选择性在手性有机分子。本研究结果还表明,双手性晶体可以应用于自旋电子学和无线圈器件,以产生超越经典电磁的磁化。
2020-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Orbital-related gyrotropic responses in Cu$_2$WSe$_4$ and chirality indicator
RIKEN Center for Quantum Computing(理化学研究所量子计算中心);Department of Physics, Kobe University(神户大学物理系);RIKEN Center for Emergent Matter Science(理化学研究所新兴物质科学中心);Department of Physics, Nagoya University(名古屋大学物理系)
本研究揭示了Cu₂WSe₄中轨道主导的各向异性响应,发现轨道自由度与手性密切相关,提出其作为手性指示器的潜力。
2025-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coupling Chirality, Polar Order, and Altermagnetic Spin Splitting in a Hybrid Manganese Chloride
Southeast University(东南大学);Sun Yat-sen University(中山大学)
通过第一性原理和自旋空间群分析,预测杂化锰卤化物中补偿磁态存在非相对论交变磁自旋分裂,并揭示手性、极性和磁自由度耦合控制自旋分裂符号和动量模式,为通过有机阳离子设计调控自旋分裂提供途径。
2026-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Interface control of the magnetic chirality in TaN|CoFeB|MgO heterosctructures
最近的进展,在理解自旋轨道效应的双磁性异质结构开辟了新的范例,以控制磁矩电。据说Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskiii-Moriya interaction,Dzyaloshinskii-Moriya interaction)在形成Neel型畴壁中起关键作用,该畴壁可以由自旋霍尔扭矩驱动,自旋霍尔扭矩是由相邻非磁性层中经由自旋霍尔效应产生的自旋电流产生的扭矩。在这里,我们表明,的符号,这决定了畴壁与电流移动的方向,可以通过修改相邻的非磁性层改变。我们发现当Ta底层掺杂氮时,在Ta |CoFeB| MgO异质结构中畴壁螺旋的旋转方向是相反的。Ta和氮掺杂的Ta底层的自旋霍尔角具有相同的符号,这表明在界面处限定了自旋霍尔角的符号。取决于旋转的方向,自旋转移力矩和自旋霍尔力矩可以相互竞争或相互帮助,从而影响用电流移动畴壁的效率。
2013-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon-Driven Anomalous Hall Effect in Altermagnets
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
研究提出铁磁子驱动的异常霍尔效应,通过铁磁子与电子运动的耦合产生,揭示其由Néel序预旋的手性决定,与平衡Néel序不同,且在对称性禁止后者时仍可存在。
2026-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The chiral Hall effect in canted ferromagnets and antiferromagnets
反常霍尔效应在我们理解许多磁现象中是不可缺少的。这涉及铁磁材料以及不同类别的反铁磁体,其中除了反常和晶体霍尔效应之外,非共面反铁磁体中的拓扑霍尔效应在过去几十年中一直是深入研究的主题。在这里,我们发现了一种新的风格的反常霍尔效应在倾斜自旋系统。利用先进的理论工具,我们证明了倾斜时,反常的霍尔效应获得的贡献是敏感的自旋之间的印记矢量手性的意义。我们探讨了相应的手征霍尔效应的起源和基本性质,并将其与系统的对称性紧密联系起来。我们的研究结果表明,手征霍尔效应和相应的手征磁光效应出现作为新的通用工具,在表征复杂的磁体的结构和手性的相互作用,以及在跟踪其手征动力学和波动。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Interface control of the magnetic chirality in CoFeB|MgO heterosctructures with heavy metal underlayers
最近的进展,在理解自旋轨道效应的双磁性异质结构开辟了新的范例,以控制磁矩电。据说Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskiii-Moriya interaction,Dzyaloshinskii-Moriya interaction)在形成Neel型畴壁中起关键作用,该畴壁可以由自旋霍尔扭矩驱动,自旋霍尔扭矩是由相邻非磁性层中经由自旋霍尔效应产生的自旋电流产生的扭矩。在这里,我们表明,在垂直磁化的X |CoFeB| MgO异质结构中,通过改变相邻的重金属底层(X),可以改变重金属的强度和符号。尽管具有相同的自旋霍尔角,但取决于底层,畴壁沿着或逆着电子流移动。我们发现,当底层由Hf变为W时,畴壁螺旋的旋转方向是相反的,并且畴壁螺旋的强度随重金属层的5d电子数的变化而变化。甚至可以通过向底层中添加氮来调节磁性,从而允许磁性异质结构中的磁性织构的界面工程。
2014-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating Spin Chirality of Magnetic Skyrmion Bubbles by In-Plane Re-versed Magnetic Fields in (Mn$_{1-x}$Ni$_x$)$_{65}$Ga$_{35}$ ($x = 0.45$) magnet
磁skyrmion是一种拓扑稳定的自旋织构,了解它的动力学及其对外场的响应动力学对于自旋电子器件的应用是不可缺少的。本文用洛仑兹透射电子显微镜(LTEM)研究了室温下中心对称磁体MnNiGa中磁skyrmion泡(SKB)的自旋手征。揭示了在面内磁场作用下SKB的反转现象。此外,相互作用的自旋手征的集体行为可以通过扭转楔形薄板上的磁场的方向来操纵。利用微磁学模拟方法研究了气泡在薄板不同位置的动力学行为,发现在自旋手征回复过程中,薄板表面和中心的动态磁化强度是不均匀的。研究结果表明,SKB的可控对称性破缺可以在很小的外场作用下控制自旋手征的集体行为,从而在磁skyrmions的非挥发自旋电子器件中有很好的应用前景.
2019-11-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Dynamical spin chirality and spin anisotropy in gapped S=1/2 quantum systems
我们研究了自旋单重态基态化合物的自旋各向异性和用非弹性极化中子散射技术测量的链状亚晶格Sr_(14)Cu_(24)O_(41)的磁手征。面内和面外磁涨落被测量为各向异性,并进一步讨论了当前的自旋轨道耦合假设。结果表明,在适当的磁场和中子极化条件下,\textit{trivial}磁手征只选择一个塞曼分裂三重态进行散射,而擦除另一个与螺旋度相反的三重态.我们的分析属于以前的研究动态磁手性和手征临界指数,其中基态是手征本身,所谓的\textit{non-trivial}动态磁手性。事实证明,\textit{trivial}和\textit{non-trivial}动态磁手性在非弹性极化中子散射实验中具有相同的选择规则,而且在顺磁性化合物中区分它们根本不明显。
2006-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The Chirality Trinity: Chirality, Chirality Prime and Time Chirality
本文提出时间手性概念,探讨其与传统手性的共轭关系,并研究时间手性磁态中的新物理现象,为理解时间反演对称性破缺提供新视角。
2025-07-09 cond-mat.mtrl-sci physics.gen-ph
Intertwined magnetoresistance and Hall multifunctionality in a non-coplanar magnetic Weyl semimetal DyB4
University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
本研究确定DyB4为兼具线性色散能带与非共面磁性的磁性外尔半金属,其磁输运兼具四种罕见特性,为多功能磁性拓扑材料提供了新平台。
2026-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergence of Giant Magnetic Chirality during Dimensionality Crossover of Magnetic Materials
本文发现磁性材料从三维到二维的维度渡越过程中会出现巨磁手性,反对称与对称交换相互作用的主导地位发生逆转,并通过理论计算和轨道矩实验验证,为设计强手性自旋电子学材料提供了新策略。
2025-01-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Asymmetric scattering behaviors of spin wave dependent on magnetic vortex chirality
本文研究了十字形铁磁系统中涡旋手征引起的非对称自旋波散射行为。在该系统中,发现了四种散射行为:1)非对称斜散射,取决于涡核的极性,2)背散射(反射),取决于涡核的刚度,3)侧偏转散射,取决于涡循环的结构对称性,和4)几何散射,取决于波导结构。第一和第二散射行为归因于与磁振子自旋转移矩效应相关的非线性拓扑磁振子自旋霍尔效应,具有磁振子探索和应用价值。
2023-02-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magneto-optics induced by the spin chirality in itinerant ferromagnet Nd$_2$Mo$_2$O$_7$
从理论和实验上证明了非共面自旋组态的自旋手征性会产生磁光效应。对三角形团簇上双带Hubbard模型的数值研究表明,光学霍尔电导率$σ_{xy}(ω)$与自旋手征成正比。对辉石型双金属配合物$R_2$ Mo $_2$ O $_7$与$R=$ Nd(Ising样矩)和$R=$ Gd(Heisenberg样矩)的详细比较实验清楚地区分了两种机制,即,自旋手性和自旋轨道相互作用。结果表明,对于$R$ =Nd,$σ_{xy}(ω)$主要由Mo原子间的dc($ω=0$)和$d \to d$非相干带内光跃迁的自旋手征决定.
2005-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excited quantum Hall effect: enantiomorphic flat bands in a Yin-Yang Kagome lattice
量子霍尔效应(QHE)是凝聚态物理中最具研究价值的课题之一。通常,QHE表现为基态,其时间反转对称性被磁化破坏以携带二维绝缘体周围的量化手性边缘电导率。本文提出了无内禀磁化的非平衡激发态QHE(EQHE)的概念和模型。它产生于两个对映体的相反的手征性的平面带之间的圆偏振光激发,每个原本支持一个螺旋拓扑绝缘状态托管在阴阳戈薇晶格。它的边缘状态的手性可以通过光的旋向来反转,而不是像传统的量子(反常)霍尔效应那样通过磁化方向来反转,为量子器件提供了一种简单的开关机制。讨论了EQHE在实际材料中的意义和实现。
2019-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Observation of a non-reciprocal skyrmion Hall effect of hybrid chiral skyrmion tubes in synthetic antiferromagnetic multilayers
本研究在合成反铁磁多层膜中观测到混合手性斯格明子管电流驱动下的非互易霍尔效应,其源于斯格明子螺旋度的动态振荡,并可通过磁补偿度调节。
2025-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of the nonlinear chiral thermoelectric Hall effect in tellurium
本研究在室温手性碲中实验观测到非线性手性热电霍尔效应,电压为μV量级且符号随晶体手性反转,为热管理与能量收集提供新材料机制。
2025-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Role of magnetic chirality in polarization flip upon commensurate-incommensurate magnetic phase transition in YMn$_{2}$O$_{5}$
我们用极化中子和沿b轴方向的电极化同时测量了YMn $^{4+}$(Mn $_{1-x}$ Ga $_{x}$)$^{3+}$ O $_{5}$($x=0.047$和0.12)单晶的磁手征,其中Ga离子稀释Mn $^{3+}$的自旋。$x=0.047$样品表现出高温无公度(HT-ICM)、公度(CM)和低温无公度(LT-ICM)磁相,其顺序为温度降低,而$x=0.12$样品仅表现出HT-ICM和LT-ICM相。在这里,CM和LT-ICM相分别是铁电的和弱铁电的。在各种场冷却条件下进行的零场加热下的测量表明,CM和LT-ICM相的自旋驱动铁电性的微观机制是不同的:Mn $^{4+}$摆线自旋的磁手性在LT-ICM相中起主导作用,而Mn $^{4+}$ -Mn $^{3+}$链的磁交换伸缩在CM相中起主导作用。YMn $_{2}$ O $_{5}$的极化在CM到LT-ICM的相变中翻转,这是因为由磁手性和交换伸缩驱动的铁电性提供了相反的极化方向。
2013-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chirality induced Giant Unidirectional Magnetoresistance in Twisted Bilayer Graphene
扭曲双层石墨烯(TBG)具有平坦的能带和手性晶格结构,表现出迷人的相关驱动现象,如超导性和莫特绝缘态。我们通过量子输运计算发现,手征性导致了TBG中的巨单向磁电阻(UMR),其中单向性指的是电流或磁场方向反转时电阻的变化。我们指出,平带显着增强这种效果。在10 T面内磁场中,扭转角为1.5 $^\circ$时,UMR迅速增大,达到约20%.我们提出的能带结构拓扑结构(不对称),这导致了一个方向敏感的平均自由程,作为一个有用的方式来预测UMR效应。UMR提供了一个探针的手征性和带平坦性的扭曲双层。
2021-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirality-induced linear response properties in non-coplanar Mn$_3$Ge
以非共线反铁磁六方Heusler化合物Mn $_3$ Ge为参考系,研究了手征共面和非共面自旋组态对线性响应现象的贡献.轨道矩,X射线吸收,反常和自旋霍尔效应,以及相应的自旋轨道扭矩和Edelstein极化的研究取决于一个连续变化的极角相对于Kagome平面的角共享三角形之间的非共线反铁磁和铁磁限制。通过将光速从相对论性狄拉克情形缩放到非相对论性极限,可以通过抑制自旋轨道耦合来识别手性诱导或拓扑贡献。
2019-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Current-induced motion of a transverse magnetic domain wall in the presence of spin Hall effect
我们从理论上研究了双层纳米线中横向磁畴壁的电流诱导动力学,双层纳米线由铁磁体和非磁体组成,具有强的自旋轨道耦合。畴壁动力学的特征在于两个阈值电流密度,$J_{th}^{WB}$和$J_{th}^{REV}$,其中$J_{th}^{WB}$是畴壁的手性切换的阈值,$J_{th}^{REV}$是由自旋霍尔效应引起的反转畴壁运动的另一阈值。对于满足条件$J_{th}^{WB} > J_{th}^{REV}$和α> β(α为Gilbert阻尼常数,β为自旋力矩的非绝热性)的系统,具有一定手征性的畴壁可以在电流范围$J_{th}^{REV} < J < J_{th}^{WB}$内沿与电子流方向相反的方向高速运动。微磁模拟证实了分析结果的有效性。
2012-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous topological Hall effect induced by non-coplanar antiferromagnetic order in intercalated van der Waals materials
本研究在插层范德华材料 CoTa3S6 和 CoNb3S6 中发现了全进全出型非共面反铁磁序,揭示了标量自旋手性诱导的自发拓扑霍尔效应,为补偿反铁磁体的电学读取与写入提供了新平台。
2023-03-08 cond-mat.mtrl-sci 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
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
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 Hall Effect of Reentrant Spin Glass System Fe1-xAlx (x ~ 0.3)
通过测量磁化强度M和霍尔电阻率rH,研究了重入自旋玻璃Fe_(0.7)Al_(0.3)系统的反常霍尔系数Rs。我们发现在自旋玻璃转变温度T_G处,R_s表现出反常的温度依赖性,表明在自旋玻璃相开始时出现了一个附加项。最后结合最近提出的自旋玻璃相霍尔效应的手征性机制对结果进行了讨论。
2002-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Controlling edge states in the Kane-Mele model via edge chirality
研究了Kane-Mele模型中量子自旋霍尔效应(QSHE)边缘态的能带色散与边缘晶向的关系。一维蜂窝状晶格带的能带结构表明,在给定足够强的自旋轨道相互作用的情况下,QSHE边缘态在边缘的所有取向上都存在。我们发现,当边缘取向从锯齿形(手征角$θ= 0^\circ$)变为扶手椅形($θ= 30^\circ$)时,QSHE边缘态带的费米速度单调增加。我们提出了一个简单的分析模型来解释数值结果。
2012-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Generic Chiral Anomaly and Planar Hall Effect in a Non-Weyl System
本研究发现手征反常可解释无外尔点的节点线半金属ZrTe$_5$的磁输运关键特征,指出量子极限下准一维输运且费米速度足够大时该机制普适,解释了其负LMR及特殊PHE特性。
2025-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el