Magnetotransport and thermoelectric studies of antiperovskite semimetal: Mn3SnC
本研究针对反钙钛矿磁性节线半金属Mn₃SnC开展磁输运与热电特性研究，揭示了其磁转变附近的磁阻、热电信号异常及多带散射等关键物理行为。
2024-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cluster magnetic octupole induced out-of-plane spin polarization in antiperovskite antiferromagnet
面外自旋极化σ z由于在高密度、低功耗自旋电子学器件中的应用前景，近年来引起了人们的广泛关注。非共线反铁磁体（AFM）具有独特的120°三角形自旋组态，具有σ z。然而，非共线AFM中σ z的物理来源尚不清楚，利用相应的σ z实现垂直磁性层的无外磁场开关还未见报道。在这里，我们使用反钙钛矿原子力显微镜Mn3SnN中的团簇磁性八极来证明σ_z的产生。当电流流过团簇磁八极时，由载流子自旋的进动引起的σ_z也依赖于与所施加的电流相结合的团簇磁八极的方向。借助于σ z，在不外加磁场的情况下，实现了相邻垂直铁磁体的电流感生自旋轨道矩（SOT）开关。我们的发现为利用非共线AFM自旋结构产生面外自旋极化提供了一个新的视角，并为实现超快高密度应用提供了一条潜在的途径。
2021-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Nernst effect in Mn$_3$NiN thin films
本文研究了反铁磁反钙钛矿Mn$_3$NiN薄膜中的反常能斯特效应，通过同一样品测量反常霍尔和能斯特效应并量化相关系数，结合有限元建模验证了实验结果。
2022-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Packing fraction related distortion of Mn$_6$C octahedra and its effect on the first order magnetic transition in Mn based antiperovskites
本文通过计算Mn $_3$ GaC、Mn $_3$ SnC和Mn $_3$ InC三种反钙钛矿化合物中金属原子K边的EXAFS，试图了解Mn基反钙钛矿中磁结构转变的原因。这三种化合物尽管具有相似的立方结构，但具有非常不同的磁性基态。计算结果表明，Mn $_6$ C八面体的畸变与晶格的填充率有关，而这种畸变是导致一级磁转变为反铁磁态的原因.
2020-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Transport Spin Polarization of Noncollinear Antiferromagnetic Antiperovskites
自旋极化电流在自旋电子学中起着关键作用。最近，人们发现具有非自旋简并能带结构的反铁磁体即使在其净磁化强度为零的情况下也能有效地产生自旋反激电流。在具有支持该功能的磁空间群对称性的反铁磁金属中，非共线反铁磁反钙钛矿ANMn $_3$（A = Ga、Ni、Sn和Pt）特别有前途。这是由于它们的高Néel温度和与钙钛矿氧化物衬底的良好晶格匹配，提供了基于这些材料的高结构质量异质结构的可能性。本文采用第一性原理密度泛函理论研究了反铁磁ANMn $_3$金属的自旋极化。我们发现，在这些材料中的纵向电流的自旋极化是在广泛使用的铁磁金属相媲美，因此可以利用在磁性隧道结和自旋转移力矩器件。此外，对于某些薄膜生长方向，可以实现具有巨大的电荷-自旋转换效率的面外横向自旋电流，这意味着ANMn $_3$反钙钛矿可以用作有效的自旋源。这些性质使得ANMn $_3$化合物在自旋电子学中具有应用前景。
2021-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral magnetism, lattice dynamics, and anomalous Hall conductivity in the novel V$_3$AuN antiferromagnetic antiperovskite
该研究通过第一性原理计算发现新型反钙钛矿V$_3$AuN具有手性反铁磁基态和立方结构稳定性，并报道了其创纪录的反常霍尔电导（$σ_{111}$ = $-$504 S$\cdot$cm$^{-1}$），为拓扑电子应用提供新平台。
2023-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exploration of the spin-phonon coupling in the noncollinear antiferromagnetic antiperovskite Mn$_3$NiN
Mn $_3B$ N（$B$ = Ni、Cu、Zn、Sn、Ir和Pt）形式的反铁磁反钙钛矿已经显示出其中巨负热膨胀和手性磁性结构交织的突出行为。因此，为了阐明与这种类型的材料的磁有序和结构相关的磁结构行为，我们通过理论第一性原理计算研究了锰基反钙钛矿Mn $_3$ NiN中的自旋-声子耦合，作为Mn $_3B$ N家族中的原型。我们发现了一个强大的自旋晶格耦合的声子色散曲线时，包括手性非共线磁结构的理解。要做到这一点，我们强调的重要性，选择的交换相关方案及其对电子，结构和振动自由度的影响。最后，我们发现了两个不稳定的振动模式，在$M$ -和$R$ -点时，从手性$Γ_{4g}$和$Γ_{5g}$的磁性顺序切换到铁磁。后一种耦合被观察到作为强自旋-晶格相互作用的关键特征。
2022-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Hall effect in non-collinear antiferromagnetic antiperovskite Mn$_{3}$Ni$_{1-x}$Cu$_{x}$N
我们报告了反钙钛矿Mn $_{3}$ NiN中的异常霍尔效应（AHE），在Ni位点上大量掺杂Cu（即Mn $_{3}$ Ni $_{1-x}$ Cu $_{x}$ N），其稳定了与AHE相容的非共线反铁磁（AFM）顺序。在烧结的多晶片和单晶膜上观察到，与传统的铁磁情况相反，AHE不与净磁化成比例。通过基于$Γ_{\rm 4g}$原子力显微镜有序结构的对称性分析，解释了Cu掺杂Mn $_{3}$ NiN中AHE的存在. DFT计算的内在贡献的AHE揭示了非零的Berry曲率在动量空间中由于非共线磁序。反钙钛矿结构Mn $_{3}$ AN体系结合其它优良的性质，在原子力显微镜自旋电子学领域具有巨大的应用潜力。
2019-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable negative thermal expansion related with the gradual evolution of antiferromagnetic ordering in antiperovskite manganese nitrides Ag1-xNMn3+x (0<x<0.6)
本文报道了反钙钛矿型锰氮化物Ag_（1-x）NMn_（3 +x）的热膨胀和磁性。Mn对Ag的替代有效地拓宽了负热膨胀的温度范围并将其驱动到低温。随着x的增加，顺磁（PM）到反铁磁（AFM）的相变温度（TN）降低。在x~0.2处，PM-AFM转变与AFM到玻璃状状态转变重叠。在x=0.2以上，观察到两个新的明显的磁性转变：一个发生在室温以上从PM到铁磁（FM），另一个在较低的温度（T*）下，AFM和FM有序参与。进一步的电子自旋共振测量表明，在T* 附近的增宽体积变化与原子力显微镜（AFM）的Γ5g有序度的演化密切相关。
2015-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Piezomagnetic effect as a counterpart of negative thermal expansion in magnetically frustrated Mn-based antiperovskite nitrides
磁化的电场控制有望大大提高从数据存储到固态冷却的设备应用的能源效率。然而，本征线性磁电效应在体材料中通常很小。在薄膜中，自旋-轨道相互作用现象的电场调谐（例如，磁晶各向异性）已经被报道实现磁状态的部分控制。在这里，我们探讨的压磁效应（PME），受挫折的交换相互作用，它可以诱导一个反铁磁体的净磁化，并通过压电产生的弹性应变反转其方向。我们的$ab~initio$研究锰反钙钛矿氮化物中的PME确定了在室温下可用的Mn $_3$ SnN中的非常大的PME。我们解释了PME的大小的电子结构的基础上的功能，并显示出模拟的零温PME和负热膨胀在磁性（Néel）转变的Takenaka等人。在9个反铁磁Mn $_3$ AN系统中测量之间的反比。
2016-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Disentangling magnetic and optical contributions in ultrafast dynamics of antiperovskite non-collinear antiferromagnets
Charles University（查理大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；University of Glasgow（格拉斯哥大学）；Czech Technical University（捷克理工大学）；LoMaRe Technologies Ltd.（洛玛雷科技有限公司）；Jiangsu LoMaRe Chip Technology Co., Ltd.（江苏洛玛雷芯片技术有限公司）
研究通过泵-探测实验分析Mn3NiN和Mn3GaN薄膜的超快动力学，发现磁性和非磁性贡献的分离，揭示了磁场对磁域分布的影响。
2026-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Tunable magnon band topology and magnon orbital Nernst effect in noncollinear antiferromagnets
本研究探讨了Kagomé非共线反铁磁体中的自旋波轨道能斯特效应，发现外加磁场可诱导自旋波能带拓扑相变，从而实现对该效应的可调控制并在相变点附近显著增强电导率，为实验探测提供了新方向。
2025-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Biaxial Strain on Cation Octahedral Rotations and Magnetic Structure of the Antiperovskite Mn$_{3}$GaN
该研究利用密度泛函理论计算 -5% 至 5% 双轴应变下 Mn$_{3}$GaN 的磁结构与电子响应，揭示其通过键长和 Mn d 态电荷重排而非八面体倾转适应应变。
2025-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Large anomalous Nernst and spin Nernst effects in noncollinear antiferromagnets Mn$_3X$ ($X$ = Sn, Ge, Ga)
非共线反铁磁体近年来引起了人们极大的兴趣，部分原因是它们的反常霍尔效应（AHE）的发现，部分原因是它们在反铁磁自旋电子学中有着广阔的应用前景。本文采用基于{ \it ab initio}相对论能带结构计算的Berry相理论，研究了非共线反铁磁Mn $_3X$（$X$ = Sn，Ge，Ga）中的反常能斯特效应（ANE）、自旋能斯特效应（SNE）、自旋霍尔效应（SHE）和AHE。为了比较，我们还计算了铁磁体的反常能斯特电导率（ANC）和反常霍尔电导率（AHC）以及铂金属的自旋能斯特电导率（SNC）。值得注意的是，在室温（300 K）下计算出的所有三种合金的ANC都很大，比铁大5倍。此外，Mn $_3$ Sn和Mn $_3$ Ga的计算SNC也大，与铂的SNC一样大。这表明，这些反铁磁体将是有用的材料，热电子器件和自旋热电子器件。Mn、$_3$、Sn和铁的ANC计算值与最近的实验值相当吻合。计算出的铂的SNC在符号和幅度上也与最近的实验一致。计算的热电和热磁性质的能带结构以及能量依赖的AHC，ANC，SNC和自旋霍尔电导率通过莫特关系进行了分析。
2019-10-21 cond-mat.mtrl-sci
High-throughput screening of Half-antiperovskites with a stacked kagome lattice
半反钙钛矿（HAP）是一类由堆叠的可果美晶格组成的材料，因此具有奇异的磁性和电子态。我们进行高通量计算的基础上的密度泛函理论（DFT）和原子自旋动力学（ASD）模拟预测稳定的磁性HAPs M $_3$ X $_2$ Z $_2$（M = Cr，Mn，Fe，Co和Ni; X是从Li到Bi的元素之一，除了稀有气体和4 $f$稀土金属; Z = S，Se和Te），与结晶和机械稳定性评估。此外，磁基态是通过利用DFT计算结合ASD模拟得到的。原子力显微镜kagome晶格中存在的自旋阻挫表现为面内FM和AFM耦合的竞争行为。对于总数为930 HAP组合物考虑，我们已经发现了23个化合物，稳定在非共线反铁磁（AFM）状态和11个化合物，具有铁磁（FM）秩序。
2022-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Large asymmetric anomalous Nernst effect in the antiferromagnet SrIr$_{0.8}$Sn$_{0.2}$O$_3$
本文报道反铁磁SrIr$_{0.8}$Sn$_{0.2}$O$_3$中大的反常能斯特效应，其违反Onsager反对称约束，归因于对称与反对称贡献共存，为横向热电提供新途径。
2025-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall Conductivity of a Non-Collinear Magnetic Antiperovskite
反常霍尔效应（AHE）是铁磁金属的一个众所周知的基本性质，通常与净磁化的存在相关联。最近，在非共线反铁磁（AFM）金属中发现了AHE。原子力显微镜（AFM）材料具有一定的磁空间群对称性，在非零Berry曲率的驱动下，反常霍尔电导率（AHC）对特定类型的磁有序非常敏感。在这里，我们调查的外观AHC在反钙钛矿GaNMn $_{3}$作为更广泛的材料家族ANMn $_{3}$（A是主族元素）的代表，其中可以出现不同类型的非共线磁有序。利用对称性分析和第一性原理密度泛函理论计算，我们表明，几乎相同的能带结构，近简并的非共线AFM $Γ_{5g}$和$Γ_{4g}$相的GaNMn $_{3}$有零和有限的AHC，分别。在非共线亚铁磁$M$-1相中，GaNMn $_{3}$由于存在相当大的净磁矩而表现出大的AHC。在非共线反钙钛矿磁体中，不同磁相之间的转变，表现出不同的AHC状态，可以通过掺杂，应变或自旋转移矩产生，这使得这些材料有希望用于新的自旋电子学应用。
2019-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall and Nernst effect switching via staggered rotation in a kagome antiferromagnetic semimetal
针对非共线反铁磁体反常横向输运难以产生和调控的问题，提出自旋小交错旋转方法，在 Mn$_3$Sn 中实现 AHC 与 ANC 的产生、符号及数值切换。
2024-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Nernst effect in the noncollinear antiferromagnet Mn$_5$Si$_3$
本文测量非共线反铁磁体 Mn$_5$Si$_3$ 单晶的反常能斯特效应，发现25 K以下零场信号变号，并伴随霍尔信号与剩余磁化下降，归因于低温磁矩重排。
2024-05-06 cond-mat.mtrl-sci
The super-super exchange mechanism in iron-based antiperovskite chalco-halides
采用第一性原理电子结构计算方法，系统地研究了三种铁基反钙钛矿硫族卤化物Ba $_3$（FeS $_4$）Cl，Ba $_3$（FeS $_4$）Br和Ba $_3$（FeSe $_4$）Br的磁性.这些化合物由边缘共享的Ba $Q_6$（$Q$ =Cl或Br）八面体插入孤立的Fe $X_4$（$X$ =S或Se）四面体组成。我们发现，即使这三个化合物中最近邻Fe原子之间的最短距离已经超过6 μ m，远大于化学键的键长，它们都显示出沿$b$轴的反铁磁（AFM）耦合，沿$a$轴的自旋-自旋相关非常弱。我们的研究表明，这种新的AFM耦合的机制是这样一种新型的交换相互作用之间的最近邻的铁基超矩介导的Ba阳离子，我们称之为超-超交换相互作用，其中每个磁性Fe原子部分地极化其四个最近邻的$X$原子以通过$p$形成超磁矩。$d$轨道杂化和沿$b$轴相邻Fe $X_4$四面体中的$X$原子通过中间Ba阳离子反铁磁耦合。与传统的超交换不同，这里是阳离子而不是阴离子介导两个相邻的超矩。根据原子力显微镜耦合强度的计算结果，我们预测在这些化合物中，$_3$（$_4$）Br的最高原子力显微镜相变温度$T_N$可达110 K，而$_3$（FeSPDMATHABMN）Br的最高原子力显微镜相变温度为84 K，$_3$（$_4$）Cl的最高原子力显微镜相变温度为95 K.
2016-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of metallic antiperovskite compound GaCMn$_3$
我们研究了反钙钛矿GaCMn $_3$和相关Mn化合物SnCMn $_3$、ZnCMn $_3$和ZnNMn $_3$的电子结构。在顺磁状态下，观察到了沿$_3$方向的费米面嵌套特征，并由此诱导了反铁磁（AFM）自旋有序，其嵌套矢量为{ \bf Q} $\sim Γ{\rm R}$ .计算的磁化率证实了GaCMn $_3$的嵌套方案，也解释了其他反钙钛矿化合物的各种磁性结构。通过能带折叠效应，GaCMn $_3$的AFM相稳定。GaCMn $_3$的铁磁相和AFM相在费米能级处的态密度几乎相等，表明两相在基态中竞争。
2002-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Hall and Nernst Effects in FeRh
具有可调相变的反铁磁体在未来的自旋电子学应用中具有广阔的前景。我们研究了FeRh薄膜的自旋相关输运性质，该薄膜表现出温度驱动的反铁磁-铁磁相变。在MgO（001）衬底上外延生长的FeRh薄膜表现出明显的磁性和电子相变。通过在很宽的温度范围内进行反常霍尔效应和反常能斯特效应的测量，我们证明了热驱动跃迁在相变的两侧表现出明显不同的横向输运。特别地，观察到异常霍尔和能斯特信号的符号变化。
2020-12-28 cond-mat.mtrl-sci
Signature of magnon Nernst effect in an antiferromagnetic insulator
实验研究了与铁磁绝缘体中磁振子霍尔效应类似的磁振子能斯特效应。在MnPS3单晶上生长的Pt条中的热电电压在低温下表现出非单调的温度依赖性，这不能用Pt中的电子起源来解释，但可以归因于由磁振子能斯特效应引起的逆自旋霍尔电压。通过磁电冷却控制MnPS3晶体中的反铁磁畴，可以调制Pt中的低温热电势，这证实了Pt中的磁振子能斯特效应的出现|MnPS3杂化结构。
2017-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switching Anomalous Hall and Nernst Responses by Nonmagnetic N Occupation at Fixed Noncoplanar Mn Antiferromagnetic Order
Hebei Normal University（河北师范大学）
本研究通过固定Mn反铁磁序、仅改变N亚晶格占据，展示了非磁性原子占据作为对称性控制参数，可调控反常霍尔和能斯特响应，实现零-有限-零演变，并在Mn4N中实现-126 S/cm的反常霍尔电导率。
2026-09-30 cond-mat.mtrl-sci
A Perspective on Magnon Spin Nernst Effect in Antiferromagnets
反铁磁材料中的磁振子激发及其物理意义使铁磁体中没有的新器件概念成为一个新的研究领域。反铁磁振子的一个独特的特性是相反的自旋极化的共存，它模仿了电子自旋在各种输运现象。其中，最突出的自旋对比现象是磁振子自旋能斯特效应（SNE），它是指通过纵向温度梯度产生横向纯磁振子自旋流。本文介绍了共线反铁磁体中磁振子SNE的研究进展，重点介绍了其物理机制和磁振子能带结构的拓扑特征。通过回顾磁振子SNE如何激发和丰富了拓扑磁振子的探索，我们提供了我们的观点，这个新兴的前沿，在未来的自旋电子纳米技术的潜力。
2022-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
ErMn$_6$Sn$_6$: A Promising Kagome Antiferromagnetic Candidate for Room-Temperature Nernst Effect-based thermoelectrics
本文研究Kagome磁体ErMn$_6$Sn$_6$，发现其在反铁磁相中展现拓扑与反常能斯特效应，300 K和3 T下系数达1.71 μV/K，优于多数倾斜反铁磁材料，为室温能斯特热电设备提供候选。
2025-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intrinsic spin Nernst effect of magnons in a noncollinear antiferromagnet
研究了非共线反铁磁绝缘体中的内禀磁振子自旋电流。我们引入了非共线反铁磁体中的磁振子自旋流的定义，发现它一般是不守恒的，但对于某些对称性和自旋极化，非守恒项的平均效应可以消失。我们建立了非共线反铁磁体中磁振子在温度梯度作用下的一般线性响应理论，并分析了对称性对响应张量的影响。我们将这一理论应用于单层钾铁黄钾铁矾KFe $_3$（OH）$_6$（SO $_4$）$_2$，并预测了可测量的自旋电流响应。
2019-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Spin Nernst Effect of Antiferromagnetic Magnons in the Presence of Spin Diffusion
磁振子自旋能斯特效应是最近提出的一种反铁磁体的内禀效应，其中自旋扩散和边界自旋传输被忽略。然而，扩散过程对于将体自旋电流转换为边界自旋累积是必不可少的，这通过不完美的传输来确定自旋注入到探测器中的速率。我们建立了一个描述磁振子自旋能斯特效应探测的扩散理论，其边界条件反映了实际器件的几何形状。由于自旋扩散效应，在电子和光学检测中的输出信号随着横向维度上的系统尺寸的增加而快速增长，最终饱和。与直觉相反，可测量的信号是磁场的偶数函数，从而产生比电子检测更有利的光学检测。
2021-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Large Nernst Effect in a layered metallic antiferromagnet EuAl$_2$Si$_2$
本研究在层状金属反铁磁体 EuAl$_2$Si$_2$ 中观测到 8 K、13 T 下 130 μV/K 的大能斯特信号，并将其归因于电子/空穴能带补偿及费米能级附近高迁移率 Weyl 能带。
2024-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant spontaneous exchange bias in an antiperovskite structure driven by a canted triangular magnetic structure
交换偏置（EB）是指通常在高磁场中冷却过程之后，在由铁磁（FM）和反铁磁（AFM）层组成的材料中磁滞回线沿着场轴的移位。这种效应对于从自旋电子学到磁纪录的技术应用是非常需要的。因此，在小的冷却场中实现接近室温的巨大EB效应是材料科学界正在进行的技术相关挑战。在这项工作中，我们提出了这样一个基本目标的实验实现，证明了巨大的EB的存在后，零场冷却（ZFC）程序在反钙钛矿Mn3.5Co0.5N低于256 K。我们发现，它表现出0.28 T的EB场在50 K后ZFC程序伴随着一个大的垂直磁化位移（VMS）。有趣的是，这个EB场可以升高到1.2 T后，冷却程序与一个小的应用领域只有500 Oe。Mn 3：5Co 0：5N轴承第一个金属间化合物材料之间表现出强烈的相关性EB和VMS。我们归因于观察到的EB效应，一个全新的倾斜三角形的磁性结构，由中子衍射实验确定。最后，讨论了Co取代对反钙钛矿材料物理性质的显著影响，并提出了反钙钛矿晶格的新策略，以开发在室温下表现出大电子束效应的新型单相材料。
2019-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant anomalous Nernst signal in the antiferromagnet YbMnBi2
寻找高反常能斯特效应（ANE）对于热电能量转换应用是至关重要的，因为相关的独特横向几何形状有利于模块制造。具有大Berry曲率的拓扑铁磁体显示出高ANE;然而，它们面临着诸如强磁扰动和由于高磁化而导致的低迁移率的缺点。在这里，我们证明了YbMnBi 2，一个倾斜的反铁磁体，具有大的ANE电导率~10 Am-1 K-1，超过了目前在铁磁体中观察到的常见的高值（即3-5 Am-1 K-1）。Mn的倾斜自旋结构保证了非零的Berry曲率，但只产生比一般铁磁体低三个数量级的弱磁化。具有大自旋轨道耦合的重Bi使得高ANE和低热导率成为可能，而其高度分散的px/y轨道确保低电阻率。高的反常横向热电性能和极小的磁化强度使YbMnBi 2成为横向热电的优秀候选者。
2021-09-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Electrical current switching of the noncollinear antiferromagnet Mn$_3$GaN
我们报道了室温下非共线反铁磁（AFM）Mn $_3$ GAN/Pt双层膜的电流开关。这些双层的霍尔电阻可以通过施加$1.5\times10^6$ ~A/cm $^2$的脉冲电流来操纵，而在Mn $_3$ GAN单层膜中，直到$\sim10^8$ ~A/cm $^2$没有观察到显著的变化，表明Pt层起着重要的作用。与铁磁Mn $_3$ GAN/Pt双层膜相比，非共线AFM Mn $_3$ GAN的临界电流密度小两个数量级，电流开关也较低.我们的研究结果表明，非共线AFM反钙钛矿氮化物和自旋扭矩技术的组合是一个很好的平台，AFM自旋电子学。
2019-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Effect of carbon content on magnetostructural properties of Mn$_3$GaC
研究了碳含量对Mn $_3$ GaC $_x$（$x$ = 0.8，1.0和1.05）型反钙钛矿磁结构转变的影响。发现碳含量的增加使基态由铁磁金属型（$x$ = 0.8）转变为反铁磁半导体型（$x$ = 1.05）。这归因于Mn $3d$ - C $2p$杂化增加导致的巡游Mn $3d$电子的局部化。这样的杂化增强Mn-C-Mn反铁磁相互作用超过Mn-Mn铁磁相互作用。此外，磁场可用作调节这些铁磁和反铁磁相互作用的相对强度的工具，从而影响磁热性质的性质和强度。
2014-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Strong anomalous Nernst effect in collinear magnetic Weyl semimetals without net magnetic moments
我们预言了在净磁矩为零的反Heusler补偿亚铁磁体Ti $_2$ Mn $X$（$X$ =Al，Ga，In）中存在大的反常能斯特效应.虽然净磁矩为零，在这些系统中的外尔点导致一个大的异常能斯特电导率（ANC）由于缺乏一个磁性的子晶格，反转的贝瑞曲率的符号。与非共线反铁磁体Mn $_3$ Sn和Mn $_3$ Ge相比，高ANC几乎完全源于这类化合物中的Weyl点，因此，它是拓扑保护的。本文首次在共线系统中发现了净磁矩为零的大ANC，这对全面理解零磁矩磁性材料的热电效应及其应用具有重要意义。
2020-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Giant spin Nernst effect in a two-dimensional antiferromagnet due to magnetoelastic coupling-induced gaps and interband transitions between magnon-like bands
该研究理论分析FePS3二维反铁磁体中磁弹耦合诱导能隙及带间跃迁产生巨自旋能斯特效应，揭示零磁场下大自旋能斯特电导率，为太赫兹拓扑输运提供平台。
2023-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of Ferromagnetic and Antiferromagnetic Interactions in Epitaxial Co$_3$ZnN
研究揭示了 epitaxial Co$_3$ZnN 中铁磁与反铁磁相互作用的复杂竞争，通过实验与模拟表明其基态为铁磁，同时存在反铁磁和铁磁相关性。
2025-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Large anomalous Nernst effect at room temperature in a chiral antiferromagnet
铁磁导体中的温度梯度可以在垂直于磁化和热流的方向上产生自发的横向电压降。这种反常能斯特效应（ANE）被认为与磁化强度成正比，因此只在铁磁体中观察到，而最近的理论表明ANE提供了费米能$E_{\rm F}$处的Berry曲率的测量。本文报道了在手性反铁磁体Mn $_3$ Sn中观察到的零场大ANE。尽管具有非常小的磁化强度$\sim 0.002$ $μ_{\rm B}/$ Mn，但在室温下零场下的横向塞贝克系数为$\sim 0.35~μ$ V/K，并且在200 K下达到$\sim 0.6~μ$ V/K，与铁磁金属已知的最大值相当。我们的第一性原理计算表明，大ANE来自一个显着增强的Berry曲率与附近的外尔点$E_{\rm F}$。ANE在几何上便于热电发电，因为它使模块的横向配置能够有效地覆盖热源。我们对反铁磁体中大ANE的观察为开发一类新的热电材料铺平了道路，该材料使用拓扑磁体来制造高效，密集集成的热电堆。
2017-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low Temperature Suppression of the Spin Nernst Angle in Pt
通过测量横自旋能斯特磁热电势（TSNM），我们证明了由反铁磁绝缘体赤铁矿（$α$ O $_3$）和Pt组成的双层膜中Pt自旋能斯特角的低温抑制.我们发现，所观察到的信号源于界面自旋积累之间的相互作用，在Pt源于自旋能斯特效应和Néel矢量的$α$ -Fe $_2$ O $_3$的取向，而不是其净磁化。由于后者在反铁磁体中可以忽略不计，因此我们的设备优于铁磁结构，可以明确区分TSNM与热激发磁振子传输（TMT），TMT通常在铁/铁磁体中占主导地位，因为它们的非零磁化。评估的温度依赖性的效果，我们观察到一个消失的TSNM低于100 K。我们比较这些结果与温度相关的自旋能斯特电导率的理论计算，并找到很好的协议。这为Pt在低温下自旋能斯特角的消失和非本征贡献对自旋能斯特效应的主导作用提供了证据。
2021-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable magneto-optical effect, anomalous Hall effect and anomalous Nernst effect in two-dimensional room-temperature ferromagnet $1T$-CrTe$_2$
利用第一性原理密度泛函理论计算和群论分析，我们系统地研究了最近发现的二维室温铁磁体$1T$ -CrTe $_2$的自旋有序相关磁光效应（MoE）、反常霍尔效应（AHE）和反常能斯特效应（ANE）.通过对磁晶各向异性能的计算，我们发现自旋偏向于面内方向。当自旋在原子平面内旋转时，MoE、AHE和ANE显示周期为$2π/3$，并且如果存在垂直于自旋方向的镜像平面，则它们被禁止。通过将自旋从面内方向重新定向到面外方向，MoE、AHE和ANE增强了大约一个数量级。此外，我们建立了多层$1T$ -CrTe $_2$的层相关的磁性和预测的反铁磁性和铁磁性的双层和三层$1T$ -CrTe $_2$，分别。由于时空反转对称性的存在，反铁磁双层膜$1T$ -CrTe $_2$中的MoE、AHE和ANE被抑制，而铁磁三层膜$1T$ -CrTe $_2$中的所有MOE、AHE和ANE都被激活，并且与单层膜$1T$ -CrTe $_2$相比，MoE显著增强.结果表明，通过改变自旋方向和层数，可以有效地调制$1T$ -CrTe $_2$的磁光和反常输运特性.
2020-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Strong magneto-optical and anomalous transport manifestations in two-dimensional van der Waals magnets Fe$_n$GeTe$_2$ ($n$ = 3, 4, 5)
利用第一性原理计算和群论分析，我们系统地研究了单层和双层Fe $_n$ GeTe $_2$（$n$ = 3，4，5）的磁晶各向异性能、磁光效应和反常输运性质（包括反常霍尔效应、能斯特效应和热霍尔效应）.单层Fe $_n$ GeTe $_2$（$n$ = 3，4，5）表现出面外、面内和面内铁磁有序，具有相当大的磁晶各向异性能，分别为-3.17，4.42和0.58 meV/f. u.，分别在双层结构的Fe $_4$ GeTe $_2$中预测为铁磁有序，而在双层结构的Fe $_3$ GeTe $_2$和Fe $_5$ GeTe $_2$中预测为反铁磁有序.群论分析表明，除了单层铁磁Fe $_n$ GeTe $_2$（$n$ = 3，4，5）外，双层反铁磁Fe $_5$ GeTe $_2$中还存在磁光和反常输运现象，这在实际的共线反铁磁体中是非常罕见的.当单层和双层Fe $_n$ GeTe $_2$的自旋磁矩从面内方向重新取向到面外方向时，其磁光性质和反常输运性质显著增强，表现出较强的磁各向异性.我们还证明了反常霍尔效应随温度的升高而减小。在单层和双层铁磁Fe $_n$ GeTe $_2$中发现了巨大的反常能斯特和热霍尔效应，在双层铁磁Fe $_4$ GeTe $_2$中观察到最大的反常能斯特和热霍尔电导率，在130 K时分别为-3.31 A/Km和0.22 W/Km.特别是双层反铁磁$_…
2021-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Gapped nodal planes drive a large topological Nernst effect in a chiral lattice antiferromagnet
本文结合热电输运实验与含六百余个Wannier轨道的模型，揭示CoNb3S6中有隙节面产生的涌现磁场热点驱动大自发能斯特效应。
2024-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large anomalous Nernst and inverse spin-Hall effects in epitaxial thin films of Kagome semimetal Mn$_3$Ge
拓扑材料的晶体学定义良好的薄膜的合成对于揭示其介观量子特性和器件应用是重要的。Mn $_3$ Ge是一种反铁磁Weyl半金属，在Kagome晶格上具有手性磁性结构，预计在费米能附近的Weyl节点周围具有增强的Berry曲率，导致大的反常霍尔/能斯特效应和大的自旋霍尔效应。利用磁控溅射法，我们生长了六方晶系的D_0 $_{19}$ Mn $_3$ Ge的外延薄膜，薄膜平整连续。在热电和自旋抽运器件中观察到大的反常能斯特和逆自旋霍尔效应。在我们的Mn $_3$ Ge膜中的异常能斯特信号估计为0.1 $μ$ V / K，并且与铁磁Fe中的异常能斯特信号相当，尽管Mn $_3$ Ge在室温下具有~3.5 m $μ_B$的弱磁化强度。Py / Mn $_3$ Ge界面处的自旋混合电导为90.5 nm $^{-2}$，Mn $_3$ Ge中的自旋霍尔角估计约为Pt中的8倍。
2020-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Probing Spin Configurations in Exchange-Coupled Magnetic Bilayers with Orthogonal Anisotropies via Anomalous Hall and Nernst Effects
University of Tsukuba（筑波大学）；National Institute for Materials Science (NIMS)（物质材料研究机构）
本文通过结合反常霍尔效应和反常能斯特效应，电学探测了交换耦合磁性双层（CoFe₂O₄(001)/Fe）中的三维磁化信息，揭示了界面附近的反铁磁耦合和扭曲磁结构。
2026-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelastic coupling enabled tunability of magnon spin current generation in 2D antiferromagnets
本文从理论上研究了二维蜂窝晶格反铁磁体中的磁弹耦合及其对磁振子输运的影响。用$ab$ $initio$计算了过渡金属三硫属化物Néel有序（$\text{MnPS}_3$和$\text{VPS}_3$）和Z字形有序（$\text{CrSiTe}_3$，$\text{NiPS}_3$和$\text{NiPSe}_3$）单层膜的MEC系数、磁交换参数和弹性常数.利用这些参数，我们预测，自旋能斯特系数显着增强，由于磁弹性耦合。我们的研究表明，虽然Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用可以在这些材料中产生自旋能斯特效应，其他机制，如磁振子-声子耦合应考虑在内。我们还证明了磁各向异性是控制磁振子-声子杂化和增强Berry曲率从而增强自旋能斯特系数的重要因素。我们的研究结果铺平了道路，通过电场调制MEC和各向异性的SNE在二维磁体的门可调自旋电流的产生。
2021-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large longitudinal and anomalous transverse Magneto-thermoelectric effect in kagome antiferromagnet FeGe
Hangzhou Normal University（杭州师范大学）；Shanghai University（上海大学）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）；Zhejiang University（浙江大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；Northeastern University（东北大学）
kagome反铁磁体FeGe中观测到高导热电导率和异常Nernst效应，揭示其在磁热电应用中的潜力。
2025-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Observation of non-volatile anomalous Nernst effect in altermagnet with collinear Néel vector
本研究在共线奈尔矢量的交替磁体Mn5Si3薄膜中实现了非易失性反常能斯特效应，通过Mn掺杂提升费米能级使效应增强六倍，填补了共线补偿磁体中ANE存在的长期空白。
2024-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Giant Nernst Angle in Self-Intercalated van der Waals Magnet Cr$_{1.25}$Te$_2$
本研究报道了自插层范德华磁体Cr$_{1.25}$Te$_2$的输运性质，发现其具有巨能斯特角（~37%）和显著拓扑能斯特效应，归因于非共面自旋织构的实空间贝里相位，使其成为先进热电器件的候选材料。
2024-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The curvature-induced magnetization in CrI3 bilayer: flexomagnetic effect enhancement in van der Waals antiferromagnets
本文通过第一性原理计算发现CrI3双层膜具有200 μBÅ的强挠曲磁效应，并揭示其增强源于层内应变依赖铁磁耦合和较大层间距离。
2023-07-11 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Thermally driven anomalous Hall effect transitions in FeRh
目前，许多自旋电子学应用需要表现出可控磁相变的材料。本文从第一性原理出发，研究了FeRh金属合金的电子结构、本征反常Hall、自旋Hall和反常能斯特响应特性，该合金经历了热驱动的反铁磁-铁磁相变.我们发现，能量能带结构和潜在的Berry曲率有重要的签名在各种霍尔效应。特别是发现了AFM态的反常Hall和Nernst效应被抑制，自旋Hall电导率在跃迁过程中出现符号变化，表明FeRh可以作为自旋电流探测器，区分自旋霍尔效应和其它反常横向效应.这种材料和它的热驱动相作为自旋电流检测方案的影响进行了讨论。
2018-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Comparative study on the thermoelectric effect of parent oxypnictides La$T$AsO ($T$ = Fe, Ni)
研究了LaFeAsO和LaNiAsO的热电势和能斯特效应。铁基LaFeAsO的热电势和能斯特信号都明显大于镍基LaNiAsO。此外，在铁基LaFeAsO的结构相变温度和自旋密度波（SDW）型反铁磁（AFM）有序温度以下，观察到热电势和能斯特效应的突变.另一方面，能斯特效应是非常小的Ni基LaNiAsO，它是弱的温度依赖性，让人想起在正常的金属的情况。我们认为，SDW阶数对自旋散射速率的影响在LaFeAsO的霍尔效应和能斯特效应的反常温度依赖性中起着重要作用. LaFeAsO和LaNiAsO系统的对比行为表明LaFeAsO系统与LaNiAsO系统有本质的不同，这可能为铁基系统中高$T_c$超导电性的机制提供线索。
2010-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnon Landau Levels and Spin Responses in Antiferromagnets
我们研究了由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用梯度产生的规范场，提出了一个磁振子的AFM拓扑绝缘体模型。在长波长范围内，由非均匀Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用诱导的朗道能级表现出Klein-Gordon方程描述的相对论物理。自旋能斯特响应由于磁振子朗道水平的形成进行比较，在AFM绝缘体的skyrmion和涡旋-antivortex晶体相类似的拓扑响应。我们的研究表明，AFM绝缘体表现出丰富的物理拓扑磁振子激发。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic and extrinsic anomalous transport properties in noncollinear antiferromagnetic Mn$_3$Sn from first-principle calculations
本研究通过第一性原理计算与群论分析，探究非共线反铁磁Mn$_3$Sn反常输运性质的本征与非本征贡献，明确不同温度下的主导机制及自旋旋转的周期性影响，为相关材料应用提供理论支撑。
2023-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Direct imaging and control of Berry curvature in noncollinear antiferromagnetic single-crystal thin films
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）；University of Nebraska, Lincoln（内布拉斯加大学林肯分校）；University of Oxford（牛津大学）；University College London（伦敦大学学院）；STFC Rutherford Appleton Laboratory（英国科学与技术设施委员会鲁瑟福阿普尔顿实验室）
本研究成功制备非共线反铁磁体Mn₃NiN单晶外延薄膜，实现其Berry曲率的直接成像与调控，揭示畴的温度依赖开关特性，为自旋电子学应用提供基础支撑。
2025-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
