Intrinsic spin-orbit torque in an antiferromagnet with a weakly noncollinear spin configuration
反铁磁体是一种很有前途的自旋-轨道力矩产生材料。早期对反铁磁体中自旋-轨道矩的研究仅限于共线自旋组态。计算了自旋序为弱非共线的反铁磁体的自旋轨道矩。这种非共线可以自发地诱导磁化动力学过程中，即使当平衡自旋配置是完美的共线。结果表明，从完美的共线偏差可以修改的自旋-轨道扭矩的属性，因为非共线产生额外的Berry相位贡献的自旋-轨道扭矩，这是禁止共线自旋配置。在足够干净的反铁磁体中，这种修改可能是重要的。我们估计这种效果是相关的快速反铁磁畴壁运动。
2018-04-03 cond-mat.mes-hall
d-Wave Hall effect and linear magnetoconductivity in metallic collinear antiferromagnets
本文理论预测金属共线反铁磁体中存在二次且d-波对称的反常霍尔效应，并发现该模型中的线性磁电导，电流、电压降与磁场共面。
2024-07-17 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall effect in metallic collinear antiferromagnets
National University of Science and Technology MISIS（国立科技大学MISIS）；L.D. Landau Institute for Theoretical Physics（朗道理论物理研究所）
研究金属列式反铁磁体中异常霍尔效应的机制，通过理论分析和微观计算揭示其起源与Dzyaloshinskii不变量的关系。
2026-01-25 cond-mat.mes-hall
Imaging and writing magnetic domains in the non-collinear antiferromagnet Mn$_{\text{3}}$Sn
利用非共线反铁磁体（AFM）的独特性质对于充分利用反铁磁自旋电子学的潜力至关重要。事实上，许多实现铁磁自旋电子器件的效应在具有非共线自旋结构的材料中具有对应的对应物。此外，在非共线AFM中实验观察到了磁自旋霍尔效应等新现象，并从理论上预测了通过自旋极化电流实现的铁磁自旋转移力矩的等价存在。尽管有这些发展，在非共线反铁磁体中观察到的丰富的物理现象的解释是具有挑战性的，因为微观自旋排列，磁畴分布和畴取向已被证明是非常难以实验访问。由于成像和写入磁畴对于应用来说是至关重要的，因此这就更成问题了。成功的成像是一个基本的要求，以实验证实自旋转移扭矩作用于非共线畴壁，因此突出的兴趣。在这里，我们证明了非共线AFM Mn3Sn薄膜的局部磁结构可以通过扫描热梯度显微镜（STGM）成像。该技术基于在样品表面上扫描激光点，并记录随后的热电压。我们在一系列不同的温度下的磁结构的图像，并表明，在室温下，域结构是不受影响的应用程序的中等磁场。除了成像，我们建立了一个计划，热辅助磁纪录，使用局部激光加热结合磁场有意写入反铁磁域图案。
2019-05-31 cond-mat.mes-hall
Magnon equilibrium spin current in collinear antiferromagnets
L.D. Landau Institute for Theoretical Physics（列夫·朗道理论物理研究所）
理论预测Dzyaloshinskii-Moriya相互作用可在共线反铁磁体中诱导磁振子平衡自旋流，该电流是有效磁振子矢量势的响应，可视为超导电流的磁振子类比，且效应幅度大，有望实验观测。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall
Quantum Theory of Spin-Transfer and Spin-Pumping in Collinear Antiferromagnets and Ferrimagnets
本文发展了与正常金属耦合的共线磁体的非平衡量子理论，研究了自旋泵浦增强耗散、自旋转移力矩及随机涨落力矩，并推导了高温涨落-耗散定理与低温散粒噪声贡献。
2024-04-11 cond-mat.mes-hall
Metallic collinear antiferromagnets with mirror-symmetric and asymmetric spin-splittings
本文理论研究了类蜂窝晶格上二维奈尔有序金属性反铁磁体，基于时间反演与镜面对称组合导致镜面对称自旋劈裂并预期反常自旋霍尔效应，无对称性时产生非对称自旋劈裂并预期反常霍尔效应。
2025-02-26 cond-mat.mes-hall
Soliton-like magnetization textures in non-collinear antiferromagnets
我们表明，适当的控制磁化织构可以实现在非共线反铁磁体。这打开了在不同材料族的上下文中操纵畴壁的通用工具箱。通过这种方式，我们表明，非共线反铁磁体在反铁磁自旋电子学的背景下的应用是一个很好的前景。和许多非共线反铁磁体一样，序参量场取SO（3）中的值。通过在能量泛函中进行梯度展开，我们导出了一个有效的理论，该理论解释了长波长激发的磁化物理。我们应用我们的形式主义，静态和动态的纹理，如畴壁和本地化的振荡，并确定拓扑保护的纹理空间本地化。我们的结果适用于交换偏置材料Mn_3X，其中X = Ir，Rh，Pt。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall effect in metallic collinear antiferromagnets with charge-density wave order
本文提出两种金属共线反铁磁体理论模型，通过Néel序与电荷密度波序结合实现自旋劈裂，并分别借助Rashba和内禀d波自旋轨道耦合驱动反常霍尔效应。
2024-11-25 cond-mat.mes-hall
Tilted spin current generated by the collinear antiferromagnet RuO2
我们报告的测量表明，当共线反铁磁体RuO2的Neel矢量适当倾斜相对于样品平面，反铁磁体产生大量的平面外阻尼扭矩。测量结果与理论预测吻合较好，即在RuO 2的自旋分裂能带结构上加电场E时，即使在没有自旋轨道耦合的情况下，也能产生很强的横向自旋电流.这在E引起的扭矩矢量的所有三个分量中产生了作为E相对于晶轴的角度的函数的特征变化，对应于具有近似（但不完全）平行于Neel矢量的良好定义的倾斜自旋取向s的自旋流，其垂直于E和S流动。这种角度依赖性是反铁磁自旋霍尔效应的特征，其对称性与反铁磁或铁磁材料中报道的自旋电流产生的其他机制不同。
2021-08-20 cond-mat.mes-hall
Giant Crystal Hall Effect in Collinear Antiferromagnetic $γ$-FeMn
自发的霍尔效应通常由三种常见的机制控制，如Berry曲率、斜散射和侧跳，它们广泛存在于铁磁或反铁磁材料中。然而，在这项工作中，基于第一性原理计算，我们预测的巨晶体霍尔效应（CHE）的反铁磁$γ$ -FeMn，这是不能理解的，由以前的三个传统的机制，其中的霍尔角可以高达18.4%，在低温。利用紧束缚模型和Boltzmann输运方程，我们进一步得出结论：在$γ$ -FeMn体系中，费米面上的非对称群速度是导致这种CHE的根源。通过系统的对称性论证，我们证明了这种不寻常的效应不依赖于特定的材料，而是在任何具有相似对称性的晶体中普遍存在的，即使没有局部磁化。
2021-04-21 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized current in non-collinear antiferromagnets
非共线反铁磁体，如Mn $_3$ Sn和Mn $_3$ Ir，最近被证明是类似于铁磁体，因为它们具有大的反常霍尔效应。在这里，我们表明，这些材料在另一个方面类似于铁磁体：在这些材料中的电荷电流是自旋极化的。此外，我们还发现，产生自旋极化电流的机制与产生横向自旋电流的机制相同，横向自旋电流与传统的自旋霍尔效应具有明显的对称性。通过\emph{ab initio}微观计算和对称性分析，说明了自旋极化电流和横向自旋电流的存在。我们讨论了这些新的自旋电流，如反铁磁金属或隧道结的可能应用。
2018-09-28 cond-mat.mes-hall
Nonrelativistic Functional Properties in Collinear Antiferromagnets Based on Multipole Representation Theory
Graduate School of Science, Hokkaido University（北海道大学大学院理学研究科）
本研究基于自旋点群对称性提出多极描述，揭示列线反铁磁体中非相对论现象，并理论展示弹性波驱动的自旋电流生成，无需自旋轨道耦合。
2026-01-15 cond-mat.mes-hall
Topological Magnetoelastic Excitations in Non-Collinear Antiferromagnets
研究了非共线反铁磁体磁弹性激发的拓扑性质。作为一个玩具模型，我们考虑了具有$120^\circ$ Nèel阶的三角形反铁磁体中的磁振子-声子耦合。我们发现，在面外磁场存在下，由磁振子和声子杂化而产生的磁振子-极化子带可以携带陈数，即使单个磁振子和声子带在拓扑上是平凡的.在磁振子带和声子带的反交叉区中引入了较大的Berry曲率，使声子带的Hall热导率重新正规化。为了计算磁振子极化子的Berry曲率和Chern数，通过将问题映射到玻色子Bogoliubov-de-Gennes（BdG）哈密顿量的对角化问题，给出了一个在不对角化声子哈密顿量的情况下对角化磁弹性哈密顿量的简单算法.这是必要的，因为如果我们从声子扇区已经对角化的磁弹性哈密顿量计算Berry曲率，则不能正确地捕获声子对Berry曲率的贡献。
2019-01-30 cond-mat.mes-hall
Magnon-polarons in cubic collinear Antiferromagnets
本文对反铁磁体中磁振子与声子-磁振子-极化子杂化所形成的激发态进行了理论研究。我们首先概述了一个一般的方法来确定哪些磁振子和声子模式可以和不能杂交的系统，从而解决有关磁振子极化子形成的定性问题。作为一个具体的和实验相关的情况下，我们研究了氧化镍定量和定性分析发现完美的协议，从而突出了前者的实力。我们发现反铁磁磁振子极化子有两个不同于铁磁磁振子的显著特征。首先，在许多立方反铁磁结构中，期望磁振子和纵向声子模式之间的杂化。第二，我们发现某些杂化的存在可以通过外部磁场来控制，这种效应是除了相对于声子模式移动磁振子模式的能力之外的。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall
Temperature-Induced Magnonic Chern Insulator in Collinear Antiferromagnets
本研究发现热涨落带来的磁振子自能修正可在二维共线反铁磁体中诱导出陈绝缘相，给出了相图与转变机制，并基于MnPS3给出数值结果，提出了超越线性自旋波理论的拓扑相构建新范式。
2023-02-05 cond-mat.mes-hall
All-electrical switching of a topological non-collinear antiferromagnet at room temperature
非共线反铁磁Weyl半金属由于具有零杂散场、超快自旋动力学、反常霍尔效应和Weyl费米子的手征反常等优点，引起了人们的广泛兴趣。然而，这种系统在室温下的全电控制，走向实际应用的关键一步，还没有报道。在Si/SiO2/Mn 3Sn/AlOx结构中，采用约5*10^{6} A/cm^{2}的小写入电流，实现了非共线反铁磁体Mn 3Sn的全电流感应确定性开关，在室温下具有强读出信号，无需外加磁场和注入自旋电流.我们的模拟结果表明，开关起源于电流诱导的内在非共线自旋轨道力矩Mn 3Sn本身。我们的发现为拓扑反铁磁自旋电子学的发展铺平了道路。
2022-07-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Stability of chiral magnon condensates in collinear antiferromagnetic insulators
本文分析了单轴和双轴反铁磁绝缘体中手性磁振子凝聚体的稳定性，发现双分量凝聚与磁振子间相互作用是实现亚稳态的必要条件，而无Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的双轴系统因简并破坏无法稳定。
2025-05-02 cond-mat.mes-hall
Absence of cross-sublattice spin pumping and spin-transfer torques in collinear antiferromagnets
该研究通过对称性分析和自旋相关电子散射计算，解决了反铁磁体中跨子晶格自旋泵浦与自转移矩贡献的争议，证明其在共线状态下完全缺失，非共线时仅为高阶修正。
2023-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermi Surface Spin Texture and Topological Superconductivity in Spin-Orbit Free Non-Collinear Antiferromagnets
本研究通过微扰理论揭示，在无自旋轨道耦合且磁单胞含三个以上子晶格的非共线反铁磁金属中，磁有序可产生费米面自旋织构，并由此诱导出具有非平凡拓扑性质的奇宇称自旋三重态超导性，将交变磁性概念扩展至非共线自旋结构。
2023-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Crystal Hall effect in Collinear Antiferromagnets
通常沿外加电场运动的电子在某些磁铁中获得无耗散的横向速度。这种自发的霍尔效应在一个多世纪前就被发现了，人们一直用铁磁、非共线反铁磁或skyrmionic形式的内部自旋结构的时间反演对称性破缺来理解。在这里，我们确定了以前被忽视的强大的霍尔效应机制所产生的共线反铁磁性结合在非中心对称的位置的双金属原子。我们预测一个大幅度的这种晶体霍尔效应在室温共线反铁磁体RuO $_2$和目录，根据我们的对称性规则，广泛的家庭的材料候选人。我们表明，晶体的霍尔效应是伴随着可能性控制其符号的晶体手性。我们说明，占完整的磁化强度密度分布，而不是简化的自旋结构揭示了新的光对称性破缺现象在复杂的磁铁，并打开了一个替代途径，量子材料工程的低耗散纳米电子学。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cluster multipole dynamics in non-collinear antiferromagnets
提出了一个研究非共线反铁磁体自旋动力学的系统框架。以Mn $_3$ Sn为代表，基于磁结构的多极展开，推导了有效低能模型，研究了均匀旋进和畴壁动力学.我们表明，有效的模型的解决方案准确地再现了Landau-Lifshitz-Gilbert方程的数值计算。我们的研究结果表明，Mn $_3$ Sn具有较好的性能，应用于赛道存储器和自旋扭矩振荡器，因此，是一个有前途的候选人，通过使用多极自由度的新设备。
2019-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Hall effect of magnons in collinear antiferromagnetic insulators: signatures of magnetic and topological phase transitions
我们从理论上证明了共线反铁磁绝缘体中磁振子的热霍尔效应是磁振子谱中磁性和拓扑相变的一个指标。本文计算了蜂窝晶格上反铁磁体磁振子在温度梯度作用下的横向热流。施加的磁场驱动系统从反铁磁相经由自旋翻转相进入场极化相。除了这些磁相变，我们发现拓扑相变内的自旋翻转相位。这两种类型的转变表现在显着和显着的特点，在热导率;取决于温度，电导率的几个数量级的变化，提供了一个工具，以实验辨别这两种类型的相变。我们包括范德华磁体MnPS $_3$的数值结果。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Noncollinear Antiferromagnetic Haldane Magnon Insulator
本文对具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的蜂窝晶格上的非共线反铁磁系统的拓扑磁振子带和热霍尔效应进行了全面的研究。我们从理论上证明了该系统具有拓扑磁振子带和陈数保护边模，并伴有非零的热磁振子霍尔效应。这些特征是由于所施加的面外磁场引起的磁矩的非共线性而产生的。我们的研究结果为在蜂窝状反铁磁化合物XPS $_3$（X=Mn，Fe）和$α$ -Cu $_2$ V $_2$ O $_7$中实现拓扑磁振子输运提供了实验线索.
2017-06-08 cond-mat.mes-hall
Coexistence of Anomalous Hall Effect and Weak Net Magnetization in Collinear Antiferromagnet MnTe
本研究发现块体共线反铁磁体 MnTe 存在与反常霍尔效应迟滞相关的弱净磁矩，并通过唯象与微观分析解释其非零 AHE 起源。
2023-10-13 cond-mat.mes-hall
Spin Nernst Effect of Magnons in Collinear Antiferromagnets
在具有易轴各向异性的共线反铁磁体中，对称性保证了自旋波模是双简并的。这两种模式携带相反的自旋角动量，并表现出相反的手征。使用蜂窝反铁磁体中存在的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，我们表明，纵向温度梯度可以驱动两个模式到相反的横向方向，实现自旋能斯特效应的磁振子消失的热霍尔电流。我们发现，在有限温度下，Γ点和K点附近的磁振子对自旋横向输运的贡献相反，它们的竞争导致自旋能斯特系数的符号变化.讨论了可能的材料候选人。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Electrically induced and detected Néel vector reversal in a collinear antiferromagnet
180 °自旋反转是铁磁存储器工作的基础，其电学检测是反铁磁自旋电子学研究中的突出挑战之一。在反铁磁多层膜中还没有发现类似的铁磁巨效应或隧穿磁电阻效应。反常霍尔效应（AHE）是近年来在非共线反铁磁体中用于自旋反转检测的一种新的方法，但它仅限于在铁磁对称群中结晶的材料。在这里，我们证明了电检测的180度Néel矢量反转CuMnAs，其中包括两个共线的自旋亚晶格，属于反铁磁对称群，没有净磁矩。我们通过测量二阶磁输运系数来检测自旋反转，其存在是允许的，在具有破缺的空间反转对称性的系统中。我们在CuMnAs中观察到的非线性输运效应的现象学与各向异性磁阻（AMR）与由于电流诱导的交错自旋轨道场引起的Néel矢量的瞬时倾斜相结合的微观情景一致。我们使用相同的交错的自旋轨道场，但更高的振幅，反向反铁磁状态之间的电切换是稳定的，并没有表现出衰减超过25小时的探测时间的迹象。
2018-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hinge Magnons from Non-collinear Magnetic Order in Honeycomb Antiferromagnet
我们提出量子磁体中的非共线磁序可以包含一种新的高阶拓扑磁振子相，它具有非厄米拓扑和铰链磁振子模。本文考虑了蜂窝格子上相互作用的局部矩三维系统。它最初有利于沿面内方向的共线磁序，当施加垂直于易磁化轴的外部磁场时，其转变为非共线磁序。我们利用磁振子哈密顿量的非厄米性质表明，这种场诱导的转变对应于从拓扑磁振子绝缘体到具有一维铰链模式的高阶拓扑磁振子态的转变。作为一个具体的例子，我们讨论了最近发现的单斜相薄三卤化铬，我们提出的第一个有前途的材料候选人的高阶拓扑磁振子相。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Imaging topological defects in a non-collinear antiferromagnet
我们报告的形成出现在散装BiFeO $_3$晶体表面的摆线反铁磁秩序的拓扑缺陷。结合倒易和实空间磁成像技术，我们首先观察到，在一个单一的铁电畴，共存的反铁磁畴中的反铁磁摆线沿不同的波矢传播。然后，我们表明，这些波矢量的方向是不严格锁定的首选晶轴连续旋转桥不同的波矢量。在磁畴之间的交界处，我们观察到的拓扑线缺陷中发现的各种各样的层状物理系统与旋转对称性相同。我们的工作建立了这些磁性物体在室温下的多铁性反铁磁体BiFeO $_3$的存在下，提供了新的可能性，它们在自旋电子学中的使用。
2022-02-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
$d$-wave Surface Altermagnetism in Centrosymmetric Collinear Antiferromagnets
Martin Luther University Halle-Wittenberg（哈雷-维滕贝格马丁路德大学）
研究探讨了中心对称列状反铁磁体表面反磁性机制，通过结合对称性分析和第一性原理计算，揭示了表面反磁性出现的条件及在不同材料中的应用。
2026-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A journey into the tuneable antiferromagnetic spin textures of BiFeO3
反铁磁薄膜在低耗散磁振子学和自旋电子学中引起了广泛的兴趣。然而，虽然可调反铁磁纹理形成的骨干功能设备，他们几乎是未知的亚微米尺度。在这里，我们的图像各种各样的反铁磁自旋纹理的多铁性BiFeO3薄膜，可以通过应变和电场通过室温磁电耦合调节和操纵。使用piezoresponse力显微镜和扫描NV磁强计在自组织铁电图案的BiFeO3，我们揭示了如何应变稳定不同类型的非共线反铁磁状态（散装和异国情调的自旋摆线）以及共线反铁磁纹理。除了这些局部尺度的观测，共振弹性X射线散射证实了这两种类型的自旋摆线的存在。最后，我们表明，电场控制的铁电景观诱导共线和非共线状态之间或不同的摆线之间的过渡，可重构反铁磁自旋纹理的设计提供了前景的需求。
2019-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth, structural characterization and exchange bias of non-collinear antiferromagnetic Mn$_{3}$Ir thin films
反铁磁材料是自旋电子学的重要研究对象。本文对非共线反铁磁体Mn $_{3}$ Ir的薄膜的生长、结构表征和磁性能进行了全面的研究。利用MgO（001）和Al $_{2}$ O $_{3}$（0001）单晶衬底上的外延工程，我们控制了立方$γ$ -Mn $_{3}$ Ir在（001）和（111）晶向的生长，并讨论了生长条件的优化，以获得具有低表面粗糙度的高质量晶体结构。在双层膜中研究了交换偏置，在室温下在Mn $_{3}$ Ir（111）/坡莫合金异质结构中测量的交换偏置场高达-29 mT（相当于11.5 nJ cm $^{-2}$的单向各向异性常数）。此外，在Mn $_{3}$ Ir（001）/ Py双层膜中，还观察到了面内晶向对阻断温度的明显依赖性。这些研究结果进行了讨论的背景下，手性反铁磁畴结构，并将告知拓扑反铁磁自旋电子器件的进展。
2019-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vector spin Seebeck effect and spin swapping effect in antiferromagnetic insulators with non-collinear spin structure
本研究针对零磁化下反铁磁序操控检测的难题，阐释非共线LuFeO₃中观测到的面内温度梯度磁热电压与自旋交换效应的一致性，为反铁磁自旋电子学提供新材料方向。
2023-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnon thermal Hall effect in collinear antiferromagnets
L.D. Landau Institute for Theoretical Physics（列夫·朗道理论物理研究所）
研究了反铁磁体中磁子热霍尔效应的机制，揭示了磁子能谱的自旋-动量分裂和对称性破缺对热霍尔效应的影响
2026-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrical Injection and Transport of Coherent Magnons in Non-Collinear Antiferromagnets
本研究预测非共线反铁磁体中由金属接触电注入的相干磁振子可携带 Néel 矢量与磁化强度双重自旋极化，并阐明其张量界面注入及振荡输运机制。
2025-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-angular momentum excitations in collinear antiferromagnet FePS$_3$
本文报道了准二维范德华反铁磁体FePS $_3$的磁光研究。我们的测量揭示了一个激励，非常类似于典型的易轴反铁磁体的反铁磁共振模式，然而，它显示了一个不寻常的，四倍大的塞曼分裂在施加的磁场。我们确定这种激发与一个$|S_z|=4$多极磁振子-一个单离子4磁振子的束缚态-对应于一个完整的逆转的Fe $^{2+}$离子的单个磁矩。我们认为，在具有强磁各向异性的大自旋材料中，多极磁振子的凝聚可以产生新的奇异态。
2022-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of magnon hydrodynamics in collinear antiferromagnets
该研究提出了一种理论框架，用于研究反铁磁体中磁激子的流体动力学行为，揭示了磁激子间相互作用对自旋电流传播的显著影响，并提出了可访问性参数以量化内带动量转移。
2025-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant enhancement of anomalous Hall effect in Cr modulation-doped non-collinear antiferromagnetic Mn3Sn thin films
本文报道了均匀掺杂和调制掺杂Mn_3Sn多晶薄膜中Cr的掺杂效应。结果表明，低浓度Cr掺杂对Mn 3Sn的结构和磁性能没有显著影响，但显著提高了其反常的霍尔电导率，特别是在低温下对调制掺杂的样品。调制掺杂样品在50 K下的霍尔电导率高达184.8 Ω-1cm-1，而未掺杂样品在相同温度下的霍尔电导率则非常小。我们将这种增强归因于Cr掺杂引起的费米能级的变化
2021-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-free, spin-current control of magnetization in non-collinear chiral antiferromagnets
非共线的手征反铁磁体如Mn 3Sn和Mn 3Ge被认为显示出巨大的反常霍尔响应，这取决于它们在Kagome层中的Mn原子的逆手征磁序的取向。本文基于随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程，对这类材料的简化二维模型，研究了在没有外加磁场的情况下磁序的稳定性。我们发现，即使没有外部磁场，有序状态是，一旦形成，对热波动高度稳定。此外，我们表明，如果Mn自旋被很好地限制在每个Kagome层内，通过利用铁磁金属的自旋过滤效应注入自旋电流，我们可以以无场的方式控制面内磁结构。
2016-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-induced manipulation of non-collinear antiferromagnets
本文研究了通过应变操控kagome非共线反铁磁体自旋序的机制，推导出包含自旋序与应变张量耦合的有效作用量，揭示了应变诱导的自旋切换和压磁响应，为NCAFMs的功能控制提供了理论框架。
2025-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-collinear Antiferromagnets and the Anomalous Hall Effect
通过密度泛函理论计算，研究了六方晶系化合物Mn $_3$ Ge和Mn $_3$ Sn的非共线反铁磁有序结构的反常霍尔效应.前者引起异常霍尔电导率（AHC）被发现是非常各向异性。对于平面情况，AHC与能带结构中的Weyl点相连，并对其进行了详细的描述。如果在Mn $_3$ Ge中观察到这种情况，则应预期约900 S/cm的大AHC。然而，在Mn $_3$ Ge中，非平面构型在能量上是有利的，在这种情况下，它产生100 S/cm的AHC。非平面配置允许拓扑霍尔效应的定量评估，所述拓扑霍尔效应被认为在很大程度上确定该电导率值。对于Mn $_3$ Sn，预测可观察到的是平面构型。在这种情况下，AHC可以大到250 S/cm。
2014-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Co-existence of Bloch and Neel walls in a collinear antiferromagnet
我们解决了畴壁结构的反铁磁体模型$\text{Cr}_2\text{O}_3$使用纳米级扫描金刚石磁强计和二次谐波显微镜。我们发现，180 $^\circ$畴壁主要是布洛赫样的，并可以共存与Néel壁在晶体中具有显着的面内各向异性。在后一种情况下，垂直于磁易轴的奈耳壁获得了明确的手性。我们进一步报告的磁畴壁宽度和表面磁化的定量测量。我们的研究结果提供了基本的输入和实验方法的理解畴壁在纯，本征反铁磁体，这是相关的实现反铁磁化合物中的畴壁运动的电控制。
2021-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Unifying Magnetic, Electrical, and Thermoelectric Responses in a Non-Collinear Antiferromagnet
Universidade Federal Rural de Pernambuco（伯南布哥联邦农村大学）；Universidade Federal de Pernambuco（伯南布哥联邦大学）
本研究在IrMn$_3$/Py异质结构中统一观测到磁、电和热电响应中的交换偏置印记，证明非共线反铁磁体可作为多功能耦合平台。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Spin structure and spin Hall magnetoresistance of epitaxial thin films of the insulating non-collinear antiferromagnet SmFeO$_3$
我们报告了一个反铁磁（AFM）的自旋结构成像和测量自旋霍尔磁阻（SMR）的绝缘非共线反铁磁SmFeO $_3$的外延薄膜的联合研究。X射线磁线性二向色性光电子显微镜测量显示SmFeO $_3$（110）的AFM自旋在膜的平面内排列。角相关的磁阻测量结果表明，SmFeO $_3$ /Ta双层膜表现出积极的SMR，在以前研究的共线AFM预期的负SMR相反。在较高的磁场下，SMR的振幅随外加磁场的增加而线性增加，表明AFM自旋的场致倾斜起着重要的作用。相反，在矫顽场附近，没有观察到可检测的SMR信号，表明AFM的SMR和倾斜磁化分量抵消。在50~K以下，SMR的振幅比室温下大2倍，这可能与Sm离子的长程有序有关。我们的研究结果表明，SMR是一个敏感的技术，非平衡自旋系统的非共线AFM系统。
2019-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fractional corner magnetization of collinear antiferromagnets
最近的研究表明，绝缘体的电多极矩导致局部的铰链和角落的样品的分数电荷。我们在这里探讨这种关系的磁类比。我们发现，共线反铁磁体与自旋$S$定义在$d$维立方晶格功能分数量子化磁化$M_{\text{c}}^z=S/2^d$的角落。我们发现，量子化是强大的，即使在存在的无隙激发起源于自发形成的Néel顺序，虽然本地化长度发散，这表明幂律本地化的角落磁化。当关于$z$轴的自旋旋转对称性被明确打破时，角磁化不再被急剧量子化。即使在这种情况下，我们数值上发现，从量子化值的偏差是可以忽略不计的小基于量子蒙特卡罗模拟。
2021-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Observation of the Anomalous Hall Effect in a Collinear Antiferromagnet
时间反转对称性破缺是支撑许多磁拓扑现象（例如异常霍尔效应（AHE）及其量子化变体）的基本物理概念。AHE主要伴随有铁磁偶极矩，这阻碍了拓扑量子态并限制了存储器设备中的数据密度，或者伴随有具有强自旋退相干的精细非共线磁序，这两者都限制了它们的适用性。一个潜在的突破是最近的理论预测的AHE所产生的共线反铁磁性在各向异性晶体环境。这种新机制不需要磁偶极或非共线场。然而，迄今为止还没有实验观察到。在这里，我们证明了这种非常规的机制，通过测量AHE在外延层的金红石共线反铁磁体RuO $_2$。所观察到的异常霍尔电导率是大的，超过300 S/cm，并与Berry相拓扑输运的贡献。我们的结果打开了一个新的未探索的篇章时间反演对称性破缺现象的丰富类共线反铁磁材料。
2021-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Sign reversal of anomalous Hall conductivity and magnetoresistance in cubic non-collinear antiferromagnet Mn$_3$Pt thin films
Mn $_3$ X非共线反铁磁体家族中Mn原子的二维Kagome自旋晶格结构在Berry曲率物理和相关的非平凡磁输运响应的探索中提供了实质性的兴奋。这些研究中的大部分是在六方晶系中进行的，主要是Mn $_3$ Sn和Mn $_3$ Ge，其中kagome平面的法线沿着[001]方向。本文报道了我们在立方Mn $_3$ Pt薄膜中的研究，其kagome面垂直于[111]晶轴。我们的研究揭示了一个空穴导电占主导地位的霍尔响应与非单调的温度依赖性的异常霍尔电导率（AHC），从9 $Ω^{-1}$厘米$^{-1}$在室温下增加到29 $Ω^{-1}$厘米$^{-1}$在100 K，其次是下降和意想不到的符号反转在较低的温度。在磁阻测量中也观察到类似的符号反转。我们把这个符号反转的过渡从贝里曲率为主的AHC在高温下的弱倾斜铁磁AHC响应在较低的温度下，低于70 K，所造成的重新取向的Mn力矩的戈薇平面。我们在Mn $_3$ Pt薄膜中的上述结果使它们与室温反铁磁自旋电子学的集成取得了进展。
2020-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous symmetry breaking in the Heisenberg antiferromagnet on a triangular lattice
本文揭示三角晶格海森堡反铁磁体中隐藏的扩大对称性及其自发破缺，证明磁振子因此获得额外的同位旋量子数，并建立了非共线磁性对称性破缺与粒子物理手征对称性破缺之间的联系。
2025-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Symmetry Enhanced Unconventional Spin Current Anisotropy in a Collinear Antiferromagnet
University of Gothenburg（哥德堡大学）；Research Institute of Electrical Communication, Tohoku University（东北大学电气通信研究所）；Indian Institute of Technology Delhi（德里印度理工学院）
研究揭示了在列线反铁磁体FeSn中通过晶体和磁性对称性调控非常规自旋电流各向异性，发现六重对称的阻尼类自旋轨道扭矩和非常规磁场类扭矩，具有独特的角依赖性。
2025-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic and electrical transport signatures of uncompensated moments in epitaxial thin films of the non-collinear antiferromagnet Mn$_{3}$Ir
具有L1 $_{2}$立方晶格（例如Mn $_{3}$ Ir和Mn $_{3}$ Pt）或D 0 $_{19}$六方结构（例如Mn $_{3}$ Sn和Mn $_{3}$ Ge）的非共线反铁磁体表现出许多拓扑自旋电子学感兴趣的新现象。在立方晶系中，例如，四边形畸变的Mn $_{3}$ Pt表现出固有的反常霍尔效应（AHE）。然而，Mn $_{3}$ Pt仅进入接近化学计量组成的非共线磁相并且具有适当大的厚度。因此，我们将我们的注意力转向Mn $_{3}$ Ir，用于交换偏置异质结构的材料的选择。本文研究了外延生长的（111）晶向的面心立方$γ$ -Mn $_{3}$ Ir薄膜的磁和电输运性质。厚度为10 nm的弛豫膜表现出普通的霍尔效应，空穴型载流子浓度为（2.24 $\pm$ 0.08）$\times$ 10 $^{23}$ cm $^{-3}$。另一方面，TEM表征表明，0.3nm的薄膜生长具有显著的面内拉伸应变。这可能解释了一个小的反射矩，在低温下观察到的，所示的XMCD光谱所产生的未补偿的Mn自旋。在0.02 $μ_{B}$ /原子的量级上，这主导了电输运行为，导致小的AHE和负磁阻。这些结果在晶体微结构和手性畴行为方面进行了讨论，空间分辨XML（C）D-PEEM支持以下结论：尺寸< 20 nm的不同手性的小反铁磁畴解释了观察到的Berry曲率驱动的磁输运效应的缺失。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling Magnetoresistance in Noncollinear Antiferromagnetic Tunnel Junctions
反铁磁（AFM）自旋电子学是自旋电子学的一个分支，它具有不产生杂散场和表现出超快磁化动力学的优点。用电学方法检测原子力显微镜的序参量（Néel矢量）是实现原子力显微镜自旋电子学的关键。在这里，我们证明了非共线的AFM金属，如Mn 3Sn，表现出动量依赖的自旋极化，可以利用AFM隧道结来检测Néel矢量。利用基于密度泛函理论的第一性原理计算，预测了具有Mn 3Sn电极的AFM隧道结的隧穿磁电阻（TMR）效应高达300%，其中结电阻取决于其Néel矢量的相对取向，并呈现出四种非易失性电阻态.我们认为，自旋分裂能带结构和相关的TMR效应也可以实现在其他非共线AFM金属，如Mn 3Ge，Mn 3Ga，Mn 3 Pt，和Mn 3GaN。我们的工作提供了一个强大的方法来检测Néel矢量的非共线反铁磁体通过TMR效应，这可能是有用的，它们在AFM自旋电子器件的应用。
2022-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Magneto-optical Kerr effect in two-dimensional non-collinear antiferromagnetic material HfFeCl6
本研究基于第一性原理计算，发现具有非共线Y-AFM基态的二维HfFeCl6单层能打破时间反演对称性从而激活磁光克尔效应，且其MOKE光谱可通过反转晶体与自旋手性实现切换，为AFM状态的电学读出提供了材料平台。
2025-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect in the noncollinear antiferromagnet Mn5Si3
磁矩非共线取向的金属反铁磁体为通过分析反常霍尔效应研究自旋相关输运性质提供了一个平台。金属间化合物Mn5Si3是一种具有共线和非共线磁结构的反铁磁体，其磁结构是由Mn原子在两个不等价的晶格位置上形成的。在这里，多晶薄膜和单晶的磁输运测量报告。在所有样品中，观察到归因于磁矩的非共线分布的异常霍尔效应的额外贡献。此外，一个额外的磁相位之间的非共线和共线制度以上的变磁转变是解决在单晶中的异常霍尔效应。
2016-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Morphogenesis of Spin Cycloids in a Non-collinear Antiferromagnet
本研究利用扫描NV磁力计揭示了（111）取向BiFeO₃单个铁电畴内自旋摆线的形态发生及玻璃态迷宫图案形成机制，发现极化反转可诱导磁相变，为反铁磁自旋电子学的拓扑缺陷集成提供新平台。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
