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
Spin photogalvanic effect in two-dimensional collinear antiferromagnets
自旋光电流效应（SPGE）是利用光激发产生自旋电流的一种非接触、超快速的有效方法。在二维（2D）共线反铁磁（AFM）材料中，保持组合的时间反转（T）和反转（I）对称性（即，TI对称性），我们发现，如果自旋轨道耦合可以忽略，两个磁亚晶格中的光电流携带不同的自旋，并沿相反的方向传播，从而产生没有净电荷流的纯自旋电流。基于第一性原理计算，我们表明，两个实验合成的二维共线AFM材料，单层MnPS $_3$和双层CrCl $_3$，主机所需的对称性和支持相当大的SPGE。在二维共线AFM材料中预测的SPGE使它们成为纳米自旋电子器件的有前途的平台。
2020-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Infrared Imaging of Magnetic Octupole Domains in Non-collinear Antiferromagnets
本研究提出利用异常埃廷斯豪森效应结合锁定热成像技术，实现对非共线反铁磁体中磁八极畴的通用可视化成像，克服了现有技术的局限性。
2023-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Large Exotic Spin Torques in Antiferromagnetic Iron Rhodium
自旋力矩是一个很有前途的工具，驱动磁化动力学的新的计算技术。这些扭矩可以很容易地通过自旋-轨道效应产生，但是对于大多数传统的自旋源材料，高度的晶体对称性限制了所产生的自旋扭矩的几何形状。磁有序是降低材料对称性并允许外来扭矩的一种方法，而反铁磁体特别有前途，因为它们对外部场很强大。我们提出了自旋力矩铁磁共振测量和二次谐波霍尔测量表征反铁磁铁铑合金的自旋力矩。我们报告了极大的，强烈的温度依赖性的奇异自旋扭矩的几何形状显然定义的磁有序方向。我们发现铁铑的自旋矩效率在170 K时为（330 $\pm$ 150）%，在室温时为（91 $\pm$ 32）%。我们支持我们的结论与理论计算表明如何在铁铑的反铁磁有序引起这样的外来扭矩。
2021-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Turn-on of Current-Induced Spin Torque upon Noncollinear Antiferromagnetic Ordering in Delafossite PdCrO2
本研究测量了PdCrO2反铁磁体中电流诱导自旋力矩，发现其在奈尔温度以下显著增强，与密度泛函理论预测定性一致。
2025-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Efficient Electrical Spin-Splitter Based on Non-Relativistic Collinear Antiferromagnetism
电自旋电流的产生是驱动自旋电子学领域的核心现象之一。使用{ \em从头算}计算，我们表明，室温金属共线反铁磁体RuO $_2$允许高效的自旋电流产生，所产生的各向异性分裂带与保守的上下自旋沿Néel矢量轴。零净磁矩反铁磁体充当电自旋分裂器，在自旋向上和自旋向下电流之间具有34 $^\circ$传播角。相应地，自旋电导率比20，000种非磁性自旋霍尔材料的调查记录值大三倍。我们提出了一个多功能的自旋分离器扭矩的概念，利用反铁磁RuO $_2$膜与铁磁体接口。
2020-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Annealing time, temperature, and field dependence of pinned magnetic moments in the collinear antiferromagnet PdMn
磁退火的共线反铁磁体PdMn与过量的Pd产生强烈的钉扎磁矩在退火磁场方向。这种行为可以理解的磁场偏置扩散模型的帮助下。在这里，磁场在反铁磁Mn亚晶格的两种可能的Pd过量原子占据之间产生能量差。这，介导的扩散，导致在这些亚晶格中的Pd过量原子的量的不平衡，随后，在亚晶格的总磁化的不平衡。我们调查这种效果的依赖于退火场，时间和温度。然后将结果与磁场偏置扩散模型的结果进行比较，结果吻合良好。
2023-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optic and transverse transport properties of non-collinear antiferromagnets
回顾了以往对共面非共线反铁磁体中反常霍尔效应的研究，并将其扩展到磁光性质，即磁光克尔效应（MOKE）和X射线磁二向色性（XMCD）。从群论的考虑，各种实际的和假设的自旋配置立方和六方Mn $_3X$化合物的形状的依赖于频率的电导率张量的确定。计算MOKE和X-射线二向色光谱用于确认这些发现，并给出估计的影响的大小。对于Mn $_3$ IrPt和Mn $_3$ PtRh合金的反常和自旋霍尔电导率的浓度依赖性进行了研究。
2019-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Light-induced Odd-parity Magnetism in Conventional Collinear Antiferromagnets
Chongqing University（重庆大学）
研究通过光子工程在列状反铁磁体中实现奇宇磁性，利用对称性分析和有效模型展示了周期性驱动光场对自旋分裂的调控，验证了光诱导奇宇磁性的可行性。
2026-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of Weyl semimetal and Weyl nodal loop semimetal phases in a collinear antiferromagnet
本研究理论预测过渡金属氧化物RuO2中存在共线反铁磁Weyl半金属与Weyl节线半金属共存态，二者可通过调控奈尔矢量相互转化，且易被实验探测，为相关拓扑态研究提供材料平台。
2022-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit torque induced electrical switching of antiferromagnetic MnN
反铁磁体的电开关和读出允许在纳米级电子器件中利用反铁磁体材料的独特性质。在这里，我们报告的实验自旋-轨道扭矩诱导的电开关的多晶，金属反铁磁体具有低各向异性和高内尔温度。我们证明了开关在Ta / MnN / Pt三层系统，沉积（反应）磁控溅射。开关振幅，效率和弛豫的依赖关系进行了研究相对于氮化锰膜的厚度，样品温度，和电流密度。我们的研究结果是一致的热激活模型，并在很大程度上类似于以前的测量CuMnAs和Mn $_2$金，表现出类似的开关特性，由于一个内在的自旋轨道扭矩。
2019-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Spin torque control of antiferromagnetic moments in NiO
长期以来，一直没有有效的方法来控制反铁磁体。由于高分子场和小的磁化率，需要相当强的磁场来操纵磁矩。由于净磁矩实际上为零，因此也难以检测磁矩的取向。由于这些原因，反铁磁体的研究进展不如铁磁体，这是现代自旋电子器件的主要材料。在这里，我们表明，在NiO，一个典型的天然反铁磁体的磁矩，确实可以控制的自旋扭矩与一个相对较小的电流密度（~5 × 10^7 A/cm ^2）和他们的取向是由自旋霍尔磁阻产生的横向电阻检测。所展示的控制和探测反铁磁的技术将极大地促进新近兴起的“反铁磁自旋电子学”的方法学发展。此外，我们的研究结果基本上导致自旋力矩反铁磁存储器。
2017-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Gate-controllable magneto-optic Kerr effect in layered collinear antiferromagnets
使用对称性参数和紧束缚模型，我们表明，层状共线反铁磁体，磁光效应可以产生和操纵通过控制晶体的对称性，通过栅极电压。这为电场操纵磁光效应提供了一条很有前途的途径，而无需修改底层的磁结构。利用第一性原理计算，我们进一步证明了双层MnPSe 3中磁光克尔效应（MOKE）的门控.场致反转对称破缺效应导致栅控MOKE，其旋转方向可以通过栅电压的反转来切换。
2016-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Orbit Torque Switching of Noncollinear Antiferromagnetic Antiperovskite Manganese Nitride Mn$_3$GaN
非共线反铁磁体在自旋电子学领域具有取代铁磁体的超快高密度器件的潜力。为了充分利用非共线反铁磁在自旋电子学中的应用，实现对非共线反铁磁自旋的有效操控是非常重要的。在这里，使用的异常霍尔效应作为一个三角形的磁配置的电信号，自旋-轨道转矩开关，没有外部磁场的非共线反铁磁反钙钛矿锰氮化物Mn $_3$ GaN在室温下证明。霍尔信号行为的脉冲宽度依赖性和随后的弛豫表明，自旋-轨道扭矩起着更重要的作用比由于脉冲注入的热贡献。此外，还观察到了与脉冲电流密度有关的多态忆阻开关。这些发现推进了对非共线反铁磁自旋的有效控制，促进了此类材料在反铁磁自旋电子学和神经形态计算应用中的使用。
2021-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Extraordinary temperature dependent magnetic anisotropy of the non-collinear antiferromagnet IrMn
反铁磁体的磁各向异性在稳定许多自旋电子器件的磁化方面起着至关重要的作用。在非共线反铁磁体，如IrMn的对称性和温度依赖性的有效各向异性知之甚少。IrMn的有效各向异性常数的理论和实验计算相差两个数量级，而对称性已被计算为单轴的矛盾，晶体对称性和温度依赖性的各向异性从卡伦-卡伦定律之间的假设关系。本文采用原子自旋模型和约束蒙特卡罗模拟确定了\Lonetwo - \IrMn的有效各向异性能面。我们发现，亚稳定的自旋结构降低整体的能量势垒的十分之一，从简单的几何考虑估计，显着减少实验和理论之间的差异。各向异性能垒的温度标度显示\factor的指数，接近单轴指数3。我们的研究结果表明，非共线自旋状态的反铁磁体的热稳定性的重要性与反铁磁体在高温下工作的设备中的实际应用的后果。
2019-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit torque in MgO/CoFeB/Ta/CoFeB/MgO symmetric structure with interlayer antiferromagnetic coupling
自旋霍尔效应在重金属中产生的自旋电流会上下扩散到相邻的铁磁层，并对它们的磁化强度施加扭矩，称为自旋轨道扭矩。反铁磁耦合三层结构，即合成反铁磁体（SAF），通常被用作自旋阀和磁性隧道结自旋电子器件的钉扎层，以减小杂散场和/或增加钉扎场。本文研究了MgO/CoFeB/Ta/CoFeB/MgO垂直磁化多层膜中存在层间反铁磁耦合时的自旋轨道矩。研究发现，两个CoFeB层的磁化强度可以同时在两个反平行状态之间切换。通过求解Stoner-Wohlfarth模型和Landau-Lifshitz-Gilbert方程的理论计算，验证了这一结论。我们的研究结果结合自旋轨道力矩和层间耦合，这可能会提高磁存储器的低杂散磁场和低功耗。
2017-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Laser-induced torques in metallic antiferromagnets
研究了反铁磁体（AFM）Mn $_2$ Au中的激光感应力矩。我们发现，即使是线偏振光也可以在Mn $_2$ Au中引起激光诱导扭矩，即，光不必是圆偏振的。激光引起的扭矩在Mn $_2$ Au的大小在光学频率的铁磁体Fe，Co和FePt。我们还计算了太赫兹（THz）频率下的激光诱导扭矩，并将其与太赫兹激光脉冲激发的自旋轨道扭矩（SOTs）进行了比较。我们发现SOTs是占主导地位的太赫兹频率的实验中使用的激光场强度。此外，我们表明，自旋轨道相互作用（SOI）的矩阵元素可以被用来添加SOI只有在Wannier插值，我们称之为Wannier插值的SOI（WISOI）。这种技术使我们能够方便地执行Wannier插值的许多磁化方向从一个单一的一组Wannier函数。
2021-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Spin-transfer-torque through antiferromagnetic IrMn
自旋转移矩是电子自旋与局域磁矩之间的角动量转移，是现代自旋电子器件中控制铁磁材料的一种重要机制。然而，在反铁磁体中，同样的效应却很少受到关注。为了研究反铁磁体中自旋电流与磁矩的相互作用，我们在Pt的自旋霍尔效应下对Co_（20）Fe_（60）B_（20）4 nm/Ir_（25）Mn_（75）tIrMn nm/Pt 4 nm多层膜进行了自旋矩铁磁共振测量. Co20 Fe 60 B20中的有效磁阻尼由从Pt层经由IrMn层注入的自旋电流来修改。结果表明，自旋电流与IrMn的磁矩相互作用，通过IrMn对Co20 Fe 60 B20的磁矩施加反阻尼力矩。还发现，在IrMn/Pt界面的交换偏置的减少降低了施加在Co20 Fe 60 B20层上的抗阻尼扭矩，这表明自旋扭矩的传输变得不那么有效，因为界面交换耦合退化。我们的工作推断，磁矩在IrMn可以操纵的自旋扭矩类似的铁磁层。
2015-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Odd-Parity Chiral Magnons in Collinear Antiferromagnetic Multiferroics
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；South China Normal University（华南师范大学）
本文通过对称性分类和自旋波计算，在共线反铁磁多铁中识别出由子格内Dzyaloshinskii-Moriya相互作用诱导的奇宇称手性磁振子，并实现通过铁电翻转对其非易失性调控，为多铁材料中的磁电耦合机制提供了新途径。
2026-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Spin Seebeck imaging of spin-torque switching in antiferromagnetic Pt/NiO heterostructures
由于奈耳序的电控制打开了可靠的反铁磁自旋电子器件的大门，理解反铁磁开关的微观机制至关重要。空间分辨的研究是必要的，以区分多个不均匀的开关机制，然而，进展一直受到缺乏桌面技术成像的内尔秩序。我们证明了自旋塞贝克显微镜作为一个敏感的，桌面上的反铁磁顺序薄膜成像方法，并应用这种技术来研究NiO/Pt和Pt/NiO/Pt异质结构的自旋扭矩开关。我们建立了NiO中的界面反铁磁自旋Seebeck效应作为表面Néel顺序的探针，解决了晶体孪晶畴内的反铁磁自旋畴。通过在施加电流诱导的自旋力矩之前和之后成像，我们解决了自旋畴旋转和畴壁运动，同时起作用。我们将自旋Seebeck图像的变化与通过自旋霍尔磁阻的平均Néel取向的电测量相关联，证实了我们的反铁磁顺序图像。
2019-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Laser-induced torques in spin spirals
利用\textit{ab-initio}计算方法研究了具有自旋螺旋结构的非共线铁磁体中的激光感应力矩。由于自旋螺旋可以用来近似的磁化梯度局部畴壁和skyrmions，我们的方法可以用来获得激光诱导的扭矩在这样的对象从多尺度的方法。采用广义布洛赫定理，我们得到的电子结构计算效率。我们采用我们的方法来评估bcc Fe，hcp Co，和L $_{1}0$ FePt的自旋螺旋磁结构时，施加的激光诱导扭矩。我们发现，在这些磁非共线系统中的激光诱导扭矩可能是数量级大于相应的磁共线系统中的那些，并且它们存在的线性和圆偏振光。这一结果表明，由非共线磁序或磁涨落驱动的激光感生力矩可能对超快磁过程有重要贡献。
2021-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Real-space imaging of non-collinear antiferromagnetic order with a single spin magnetometer
虽然铁磁体是日常生活应用的核心，但其大的磁化强度和由此产生的开关能量成本使其是否适合可靠的低功率自旋电子器件成为问题。非共线的反铁磁系统则不存在这个问题，并且通常具有显著的额外功能：非共线的自旋序可以打破空间反转对称性，从而允许电场控制磁性，或者产生新兴的自旋轨道效应，这使得有效的自旋-电荷相互转换成为可能。为了利用这些独特的特性为下一代自旋电子学，纳米级的控制和成像能力，现在是常规的铁磁体必须开发的反铁磁系统。在这里，使用一个非侵入性的扫描纳米磁力计的基础上，一个单一的氮空位（NV）缺陷的金刚石，我们展示了第一个真实的空间可视化的非共线反铁磁秩序的磁性薄膜，在室温下。我们图像的自旋摆线的多铁性BiFeO $_3$薄膜和提取周期$\sim70$ nm，与宏观衍射确定的值一致。此外，我们利用磁电耦合存在于BiFeO $_3$操纵摆线传播方向的电场。除了突出的独特潜力的NV磁成像复杂的反铁磁订单在纳米尺度上，这些结果表明如何BiFeO $_3$可以被用作一个通用的平台，可重构的纳米自旋纹理的设计。
2020-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Non-relativistic torque and Edelstein effect in noncollinear magnets
本研究证明非共线磁体无需自旋轨道耦合即可产生Edelstein效应和电流诱导力矩，其强度与传统自旋轨道力矩相当，且可存在于绝缘材料中，为高效电控磁序提供新途径。
2023-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Floquet Spin-Antiferroelectricity in Collinear Antiferromagnets
Chongqing University（重庆大学）
本研究通过对称性分析和Floquet理论，在周期性驱动的共线反铁磁体中建立了与非常规磁性共存的Floquet自旋反铁电相，并预测其在单层MnPS₃中可实现，为超越平衡态约束的光控多铁性提供了非平衡路径。
2026-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit torque in completely compensated synthetic antiferromagnet
合成反铁磁体（SAF）已被提出来取代磁存储器件中的铁磁体，以减少杂散磁场，提高存储密度和改善热稳定性。本文研究了垂直磁化的Pt/[Co/Pd]/Ru/[Co/Pd] SAF结构中的自旋-轨道矩，该结构具有完全补偿的磁化强度和高达2100 Oe的交换耦合场，两层Co/Pd的磁化强度可以通过自旋-轨道矩同时在两个反平行态之间切换.由于底部Pt/[Co/Pd]界面处的自旋轨道耦合比没有Pt的上部对应物强得多，因此可以读出磁化翻转。实验和理论分析表明，反铁磁耦合堆栈的转矩效率显着高于铁磁对应物，使SAF的临界开关电流相比，传统的单一铁磁体。除了增加自旋轨道力矩的重要维度之外，完全补偿的SAF的有效切换可以推进具有高密度、高速度和低功耗的磁存储器件。
2018-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Writing and Reading antiferromagnetic Mn$_2$Au: Néel spin-orbit torques and large anisotropic magnetoresistance
反铁磁体是磁性有序的材料，其不表现出净磁矩，因此对磁场不敏感。反铁磁自旋电子学的目的是利用这种不敏感性来增强稳定性，同时可以进行高达反铁磁体的自然THz动态速度的主动操纵，从而结合了卓越的存储密度和超快开关。然而，Néel矢量（交错矩）方向的主动操纵和读出具有挑战性。最近的预测已经开辟了一条基于新的自旋轨道力矩的道路，它直接与Néel序参量耦合。这种Néel自旋轨道力矩首先在使用半金属CuMnAs的开创性工作中实验证明。在这里，我们证明Mn $_2$金，一个良好的导体，具有高的有序温度适用于应用程序，可靠和可再现的开关，使用电流脉冲和读出的磁阻测量。的扭矩的对称性与理论预测和一个大的读出大于$\simeq 6$ ~ $\%$的磁阻效应是由从头计算输运计算再现。
2017-06-08 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
Terahertz spin-orbit torque as a drive of spin dynamics in the insulating antiferromagnet Cr$_{2}$O$_{3}$
Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院 IOFFE 研究所）；Institute of Molecule and Crystal Physics, Ufa Federal Research Center, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院乌法联邦研究中心分子与晶体物理研究所）；Ufa University of Science and Technology（乌法科学技术大学）；Institute for Molecules and Materials, Radboud University（拉德堡德大学分子与材料研究所）；New Spintronic Technologies LLC（新自旋技术有限责任公司）；Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院普罗霍罗夫普通物理研究所）；Amirkhanov Institute of Physics, Dagestan Federal Research Center, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院达吉斯坦联邦研究中心阿米汉诺夫物理研究所）
研究揭示太赫兹电场驱动的位移电流在绝缘反铁磁体Cr$_{2}$O$_{3}$中产生自旋轨道扭矩，通过电偶极子序参数分析，发现位移电流与反铁磁自旋耦合，为绝缘体反铁磁自旋电子学提供新途径。
2026-04-06 cond-mat.mtrl-sci
THz electric field control of spins in collinear antiferromagnet Cr$_{2}$O$_{3}$
本文发现不包含电磁振子的共线反铁磁体Cr₂O₃中，0.165 THz的太赫兹自旋共振可由太赫兹电场激发，其机制对自旋动力学的影响与磁场相当但方向依赖性不同，为超快磁学等领域开辟新方向。
2025-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Chiral Dirac fermion in a collinear antiferromagnet
本研究通过角分辨光电子能谱、中子衍射结合第一性原理计算，在共线反铁磁体CoNb3S6中实验发现受自旋对称性保护的手性类狄拉克费米子的能谱证据，为反铁磁体非常规准粒子研究开辟新方向。
2023-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Controlling spin current polarization through non-collinear antiferromagnetism
自旋霍尔效应描述了电荷电流和自旋电流的相互转换，使得能够高效地操纵自旋电子学的磁化。对称性条件通常限制这些自旋电流的极化，使其与电荷流和自旋流都正交。只有当晶体对称性降低时，自旋极化才能偏离这种方向。在这里，我们实验表明，通过使用非共线反铁磁体Mn $_{3}$ GAN，其中三角形自旋结构创建一个低磁对称状态，同时保持高的结晶对称性的自旋极化方向的控制。我们表明，外延Mn 3GaN/坡莫合金异质结构可以产生独特类型的spinHall扭矩在室温下对应于非常规的自旋极化共线的自旋电流或电荷电流，这是禁止在任何样品与双重旋转对称。我们的研究结果展示了一种基于自旋结构设计的控制自旋轨道力矩的方法，为反铁磁自旋电子学的进一步发展铺平了道路。
2019-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Spin-split collinear antiferromagnets: a large-scale ab-initio study
该研究对MAGNDATA数据库中六十多种共线反铁磁化合物进行大规模密度泛函计算，量化动量空间自旋分裂，并识别出如CoF2、FeSO4F、LiFe2F6、RuO2等具有显著自旋分裂或独特低能电子结构的材料。
2023-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Electrically switchable non-relativistic Zeeman spin splittings in collinear antiferromagnets
Jilin University（吉林大学）；University of Arkansas（阿肯色大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）；Zhejiang University（浙江大学）
本文提出了一种理论，揭示列状反铁磁体中可用电场切换的非相对论性Zeeman自旋分裂的机制，并通过计算验证了FeOOH和NaMnP的实验结果。
2025-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Multiferroic collinear antiferromagnet with hidden altermagnetic split
The University of Tokyo（东京大学）；RIKEN Center for Emergent Matter Science（理化学研究所新兴物质科学中心）
研究揭示传统抗铁磁体通过非零传播向量引发非平凡对称性破坏，导致隐藏的交替磁自旋分裂，从而展现独特的多铁性性质。
2025-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Efficient spin torques in antiferromagnetic CoO/Pt quantified by comparing field- and current- induced switching
我们在共线绝缘反铁磁CoO/Pt中实现了电流感生开关，具有四重面内磁各向异性。这是测量电自旋霍尔磁阻和证实的磁场诱导的自旋翻转过渡的CoO层。通过施加电流脉冲和磁场，我们量化的有效性的作用电流引起的扭矩和估计的电流场等效比$4x10^{-11} T A^{-1} m^2$。Néel矢量最终状态（$n \perp j$）与CoO的负磁弹性常数的热磁弹性切换机制一致。
2021-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Photoinduced Odd- and Mixed-Parity Magnetism in Collinear Antiferromagnets
School of Physics, Northwest University（西北大学物理学院）；Institute of Modern Physics, Northwest University（西北大学现代物理研究所）；School of physics and astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）；College of Materials Science and Engineering, Changsha University of Science & Technology（长沙理工大学材料科学与工程学院）
本研究提出利用光辐照可在传统共线反铁磁体中诱导奇宇称与混合宇称磁性，结合Floquet理论与第一性原理计算揭示了不同偏振光及电场、应变对自旋劈裂的调控机制，为光控磁现象提供了通用策略。
2026-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Crossover between intrinsic and temperature-assisted regimes in spin-orbit torque switching of antiferromagnetic order
The University of Tokyo（东京大学）；The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Japan Science and Technology Agency（日本科学技术振兴机构）；Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Osaka University（大阪大学）；RIKEN（理化学研究所）；Trans-scale Quantum Science Institute, The University of Tokyo（东京大学跨尺度量子科学研究所）；Canadian Institute for Advanced Research（加拿大高级研究院）
研究通过调节磁层厚度观察到抗铁磁体切换行为的交叉，揭示了自旋轨道扭矩机制在超快切换中的潜力。
2026-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Numerical Computation of Spin-Transfer Torques for Antiferromagnetic Domain walls
基于紧束缚模型中的线性响应理论，我们数值计算了反铁磁畴壁的电流诱导自旋转移力矩。我们发现，与铁磁畴壁运动不同，绝热自旋力矩对反铁磁畴壁运动的贡献可以忽略不计，这与以前的理论是一致的。因此，非绝热自旋转移力矩是反铁磁畴壁运动的主要驱动力矩。此外，非绝热自旋转移扭矩的较窄的反铁磁畴壁的增加更迅速比铁磁畴壁，这是由于反铁磁畴壁的增强的自旋错误跟踪过程。
2020-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Collinear Magnetic Phases of a Triangular-Lattice Antiferromagnet and Doped CuFeO$_2$
我们得到了三角晶格反铁磁体的非共线基态交换相互作用的第三近邻作为单离子各向异性$D$的函数。在$D$的临界值处，共线的$\uudd $相位转变为具有基本有序波矢量$\vQ $的奇次谐波的复非共线相位。在Al和Ga掺杂的CuFeO $_2$中在$2π\vx -\vQ $处观察到的弹性峰可以用相邻氧原子的排斥所产生的三角晶格的“不等边三角形”畸变来解释。
2009-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Collinear Magnetic Phases of the Geometrically-Frustrated Antiferromagnet CuFeO$_2$: The Importance of Stacking
正确的堆叠的六方层是用来获得准确的估计几何受挫的反铁磁体CuFeO $_2$的交换和各向异性参数。这些参数受到13.5和20 T磁场之间共线变磁相位稳定性的高度约束。约束拟合的自旋波频率的共线$\uudd $相低于7 T被用来识别的变磁$\uuudd $相，其中包含两个六角层和10 Fe $^{3+}$自旋的磁性晶胞。
2008-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Altermagnetism in NiSi and antiferromagnetic candidate materials with non-collinear spins
本文基于非共线反铁磁体系可破坏PT对称性并产生非线性反常霍尔效应的判据，讨论NiSi等候选交变磁性材料。
2024-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin diffusion and torques in disordered antiferromagnets
本文建立了共线双组分金属反铁磁体自旋输运的漂移扩散方程。从模型紧束缚哈密顿量出发，得到了Keldysh形式下的量子动力学方程，并利用Wigner展开法将其空间梯度展开到最低阶.在扩散极限下，这些方程跟踪反铁磁体的每个子晶格上的自旋积累和自旋电流的时空演化。我们使用这些方程来解决的性质的自旋转移力矩在（i）自旋阀组成的铁磁体和反铁磁体，（ii）的金属双层组成的反铁磁体相邻的重金属具有自旋霍尔效应，并在（ii）一个单一的反铁磁体具有自旋霍尔效应。我们表明，后者可以经历一个自转矩由于非零自旋霍尔效应的反铁磁体。
2016-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin pumping and spin-transfer torques in antiferromagnets
自旋抽运和自旋转移矩是铁磁材料中两种相互作用的现象。然而，从反铁磁体的泵送及其与电流感应扭矩的关系还没有被探索。通过计算电子如何从正常的金属-反铁磁界面散射，我们推导出泵浦自旋和交错自旋电流的交错场，磁化强度，和它们的变化率。对于补偿和未补偿的接口，自旋泵是一个类似的幅度，在铁磁体的驱动微波的偏振控制的方向。通过Onsager互易关系将泵送电流连接到电流感应扭矩。
2014-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit torques in bulk collinear antiferromagnets:complete classifications and the induced spin dynamics
本研究通过磁点群对反铁磁体中的自旋-轨道扭矩进行完整分类，并利用第一性原理计算和 LLG 方程模拟诱导自旋动力学，揭示了电场调控反铁磁序的可能性。
2025-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Non-linear dynamics near exceptional points of synthetic antiferromagnetic spin-torque oscillators
我们考虑一个人工合成的具有各向异性层间交换耦合的反铁磁自旋力矩振子。该系统在其线性化动力学中表现出异常点。我们发现的非线性动力学和动力学相图的系统分析和数值。此外，我们表明，在一个例外点附近，振荡器的功率非常敏感地依赖于注入的自旋电流。我们的研究结果可能是有用的设计敏感的磁强计和其他应用的自旋扭矩振荡器。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit torques in locally and globally non-centrosymmetric crystals: Antiferromagnets and ferromagnets
阻碍反铁磁体实际应用的主要障碍之一是难以操纵磁序参量。最近，根据理论预测[J. J. Eleleznovel et al.，PRL 113，157201（2014）]，已经证明了反铁磁体中磁矩的电切换[P. Wadley等人，Science 351，587（2016）]。这种转变是由于所谓的自旋轨道力矩，这在铁磁体中已经得到了广泛的研究。在这种现象中，电流引起了与有序局部矩耦合的非平衡自旋极化交换，从而对序参量施加了转矩。在这里，我们给出了一个一般的系统分析的自旋轨道力矩的对称性在本地和全球非中心对称的晶体。我们研究的对称性时，允许一个非零的扭矩，当是有效的扭矩，其依赖于所施加的电流方向和方向的磁矩。为了比较，我们考虑反铁磁和铁磁订单。在两个有代表性的模型晶体中，我们进行微观计算的自旋-轨道扭矩，以说明其对称性，并突出条件下，自旋-轨道扭矩可以有效地操纵反铁磁力矩。
2016-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic staggered spin-orbit torque for the electrical control of antiferromagnets -- application to CrI$_3$
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）
研究揭示了本征锯齿形自旋轨道扭矩在电控反铁磁体中的作用，通过CrI$_3$的计算验证了该机制对Néel向量确定性切换的贡献。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct and inverse spin-orbit torques in antiferromagnetic and ferromagnetic FeRh/W(001)
我们用\textit{ab-initio}方法研究了沉积在W（100）上的FeRh（001）的自旋轨道矩（SOT）。由于FeRh在室温附近经历铁磁-反铁磁相变，因此我们考虑了FeRh的两相。在反铁磁的情况下，我们发现，有效的磁场的均匀扭矩是交错的，因此理想的诱导磁化动力学或切换反铁磁体（AFM）。在反铁磁共振的反SOT感应电流密度，这可以从SOT确定。在铁磁的情况下，我们的计算预测的SOT，这也可以用来描述在铁磁共振感应的交流和直流电流的偶数和奇数分量。为了比较，我们计算了Fe/W（001）的c（$2\times 2$）AFM态的SOT。
2021-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin-transfer torque induced spin waves in antiferromagnetic insulators
我们探讨了在绝缘反铁磁薄膜表面注入自旋电流激发自旋波的可能性。我们分析了磁补偿和非补偿接口。我们发现，在绝缘反铁磁材料中，自旋电流引起的自旋转移矩可以激发自旋波，并且所激发的自旋波的手征性由注入自旋电流的极化决定.此外，磁表面各向异性的存在可以大大增加这些激发的可及性。
2015-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electromagnons and instabilities in magnetoelectric materials with non-collinear spin orders
我们发现，强电磁振子峰可以发现在吸收光谱的非共线磁铁表现出线性磁电效应。这些峰的频率与反铁磁共振的频率一致，并且电磁振子和反铁磁共振的谱权重的比率与静磁电常数和磁化率的比率有关。以Kagome晶格反铁磁体为例，我们证明了自旋有序的挫挫导致强自旋-晶格耦合下的磁弹性不稳定性，它将非共线磁电自旋态转变为具有自发电极化的强度和磁化的共线多铁性态. Kagome晶格反铁磁体也显示出铁电Increasate-spiral相，其中极化由交换伸缩机制引起。
2009-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Susceptibility of Collinear and Noncollinear Heisenberg Antiferromagnets
预测的各向异性磁化率chi低于反铁磁（AFM）订购温度TN的本地时刻海森堡原子力显微镜已事先使用分子场论（MFT），但在其适用性非常有限。在这里，MFT计算chi（T<=TN）的各种各样的共线和非共线海森堡原子力显微镜包含相同的晶体学等效的自旋没有求助于磁子晶格。结果表示在直接可测量的实验参数，并拟合没有可调参数的实验卡（T<=TN）数据从文献中的几个共线和非共线AFM。自旋关联和波动的影响超出MFT量化的理论从数据的偏差。阐明了共面非共线120度AFM有序三角晶格AFM中普遍chi（T<=TN）的起源。
2012-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast Switching of Antiferromagnets via Spin-transfer Torque
皮秒开关的交错反铁磁秩序被证明是可实现的，通过自旋转移扭矩从一个短的电流脉冲。亚晶格磁化的耦合动力学映射到一个经典的钟摆受到重力和驱动脉冲，开关发生，如果钟摆获得足够的动能在脉冲克服最大的有效重力势。通过开关角和磁损耗对电流脉冲宽度和强度的依赖关系，探讨了最佳开关方案。这里讨论的物理提供了一个通用的路线走向多功能太赫兹应用程序通过反铁磁材料中的自旋转移力矩。
2015-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switching of a large anomalous Hall effect between metamagnetic phases of a non-collinear antiferromagnet
反常霍尔效应（AHE）在长程有序铁磁体中表现为横向于电流的电压，并且通常与磁化强度成比例，通常认为反铁磁体中的尺寸可以忽略不计，这是由于它们的低均匀磁化。然而，最近的实验和理论表明，某些反铁磁体与非共线的安排的磁矩表现出相当大的自发AHE在零场由于非零Berry曲率所产生的量子力学相位的电子的波函数。在这里，我们表明，反铁磁Mn5Si3单晶exibit一个大的AHE，这是强烈的各向异性，并显示多个转变与符号的变化，在不同的磁场由于场诱导的磁结构的重排，尽管只有微小的变化的总磁化强度。多个非共线磁相的存在为探索AHE的细节和霍尔效应对磁织构细节的敏感性提供了独特的可能性。
2016-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
