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
Optically Driven Orbital Hall Transport in Floquet Odd-Parity Collinear Altermagnets with High Chern Numbers
College of Sciences, Northeastern University（东北大学理学院）
研究通过Floquet工程在二维列状反铁磁多层中诱导f波奇宇称反铁磁性，实现可调陈数的非平衡量子反常霍尔效应，为操控轨道霍尔效应提供新途径。
2026-03-26 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Magnetoresistance in a Canted Ferrimagnet
我们研究了亚铁磁体/正常金属双层膜中的自旋霍尔磁电阻效应，比较了共线和倾斜磁相的响应。在共线磁相，其中的子晶格磁矩都沿同一轴排列，我们观察到传统的自旋霍尔磁阻。相反，在倾斜相位，磁阻改变符号。使用原子自旋模型计算的磁配置，我们表明，电输运的不同的磁相可以合理化考虑个别的亚晶格磁矩取向。这使得基于磁输运的非共线磁纹理的研究成为可能。
2016-05-24 cond-mat.mes-hall
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
Non-Collinear Spin Current for Switching of Chiral Magnetic Textures
我们提出了非共线自旋电流的概念，它的自旋极化即使在非磁性晶体中也是随空间变化的。虽然通常假设自旋霍尔电流的自旋极化是均匀的，但不对称的局部晶体势通常允许自旋极化在空间上是非共线的。基于微观的考虑，我们证明，这种非共线的自旋霍尔电流可以观察到，例如在层状的可果美Mn $_3$ X（X = Ge，Sn）化合物。此外，通过参考原子自旋动力学模拟，我们表明，非共线的自旋电流可以用来切换的手性自旋纹理的Mn $_3$ X在一个确定的方式，即使在没有外部磁场。我们的理论预测可以很容易地在实验中得到验证，这将打开一个新的路线走向复杂的自旋结构的非共线反铁磁体的电控制。
2022-02-23 cond-mat.mes-hall
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
Anomalous spin Hall and inverse spin Hall effects in magnetic systems
当序参量参与电荷-自旋相互转换时，将出现反常的自旋-霍尔效应（SHE）和反常的逆自旋-霍尔效应（ISHE）.当充电电流平行于铁磁体中的磁化$\vec M$或反铁磁体中的Neel阶$\vec n$时，可以产生传播和极化共线并且横向于所施加的充电电流的自旋电流。当施加的电荷电流垂直于序参量时，可以产生两个自旋电流。一种是沿序参量极化并沿电荷流方向传播的自旋流。另一种是沿电荷电流方向极化，沿序参量方向传播的。通过在异常ISHE中施加自旋电流产生与序参量成比例的电荷电流。当施加传播和极化共线的自旋电流时，电荷电流沿着序参量的垂直（自旋电流）分量，并且没有序参量的电流沿着自旋电流。对于具有彼此相互正交的传播和极化的所施加的自旋电流，如果序参量与自旋电流的极化共线，则产生沿着自旋电流传播方向的电荷电流。如果序参量与自旋电流的传播方向共线，则产生沿自旋电流极化方向的电荷流。还提出了实验验证。在应用方面，反常SHE的一大优点是可以通过控制磁性材料中的磁化强度或Neel序来控制所产生的自旋或电荷电流。
2020-08-12 cond-mat.mes-hall
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
Anomalous Hall Effect in $t_{2g}$ Orbital Kagome Lattice due to Non-collinearity:Significance of Orbital Aharonov-Bohm Effect
通过引入d轨道自由度，提出了倾斜铁磁金属中自旋结构驱动反常霍尔效应（AHE）的新机制。我们发现，在非共线自旋结构和自旋轨道相互作用的存在下，传导电子由于复杂的d轨道波函数而获得Berry相。由这种轨道导出的Berry相驱动的AHE比由自旋手征诱导的AHE大得多，这自然解释了烧绿石Nd $_2$ Mo $_2$ O $_7$中自旋结构驱动的AHE的显著特征。由于所提出的AHE甚至可以发生在共面自旋序（$M_z=0$），它有望出现在其他有趣的几何挫折系统。
2009-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonlinear spin Hall effect in $\mathcal{PT}$-symmetric collinear magnets
我们从理论上研究了$\mathcal{PT}$对称反铁磁金属中的非线性自旋霍尔效应，它是一种有效的自旋电流发生器。我们阐明了自旋相关的Berry曲率偶极子是非线性自旋霍尔效应的微观起源，它在没有相对论自旋轨道耦合、均匀磁化和自旋分裂能带结构的情况下变得非零.通过分析一个没有自旋轨道耦合的微观反铁磁模型，阐明了非线性自旋霍尔电导率增强的必要条件和跳跃过程.我们还提供了一个完整的表格，包括有用的对应关系的内尔矢量，奇宇称多极，非线性自旋电导率张量，和候选材料在所有的$\mathcal{PT}$对称的黑白磁点群。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Hall Effect in Collinear Ferromagnets from Spin-Group Symmetry
School of Physics and Wuhan National High Magnetic Field Center, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院与武汉国家强磁场中心）
研究共线铁磁体中自旋霍尔效应的微观起源，通过将自旋轨道耦合视为破坏自旋群对称性的微扰进行分析，识别出不同阶次的自旋霍尔效应机制，经第一性原理计算证实，为自旋电子学应用提供了理论基础。
2026-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
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
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
Anomalous Hall Effect due to Non-collinearily in Pyrochlore Compounds: Role of Orbital Aharonov-Bohm Effect
为了阐明烧绿石化合物中自旋结构驱动的反常霍尔效应（AHE）的起源，我们构建了$t_{2g}$ -轨道kagome晶格模型，并分析了反常霍尔电导（AHC）.我们发现，一个传导电子获得一个Berry相位由于复杂的d-轨道波函数的存在下的自旋轨道相互作用。这种“轨道Aharonov-Bohm（AB）效应”产生了在非共线自旋结构存在下急剧变化的AHC。在铁磁化合物Nd $_2$ Mo $_2$ O $_7$和顺磁化合物Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$中，由轨道AB效应产生的AHC完全支配自旋手征机制，并成功地解释了自旋结构与AHC之间的实验关系。特别地，在Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$中观察到的“在没有磁化的情况下的有限AHC”可以通过假设Ir 5d电子的小磁序而用轨道机制来解释。
2010-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous Hall Effect in Type IV 2D Collinear Magnets
该研究提出IV型二维共线磁体，通过自旋层群分析和第一性原理筛选揭示其零净磁化下的反常霍尔效应，并以单层Hf2S验证相关机制。
2025-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Noncollinear magnetic phases and edge states in graphene quantum Hall bars
将垂直磁场施加到带电中性石墨烯预期会导致各种对称性破缺相，包括反铁磁性、倾斜和铁磁性。所有这些阶段打开散装的差距，但有非常不同的边缘状态和非共线的自旋顺序，最近实验证实。在这里，我们提供了一个综合的描述边缘和体积的各种磁相的石墨烯霍尔酒吧利用非共线平均场哈伯德模型。我们的计算表明，在边缘，三种类型的磁序要么增强（锯齿形）或抑制（扶手椅）。有趣的是，我们发现，在锯齿形边缘的预先形成的本地时刻相互作用的量子自旋霍尔像铁磁相的边缘状态，可以诱导背散射。
2014-10-21 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
Excitonic Quantum Anomalous Hall Effect in Collinear Magnets Without Spin-Orbit Coupling
Renmin University of China（中国人民大学）
本文提出通过激子凝聚机制在无自旋轨道耦合的列线磁体中实现量子反常霍尔效应，利用电子-声子耦合调控自旋纹理，提出V2SeTeO为潜在候选材料。
2026-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
From Digital to Analogue Magnetoelectronics: Theory of Transport in Non-Collinear Magnetic Nanostructures
磁电子学主要是数字的，即由上下磁化控制。相比之下，模拟磁电子学利用非共线磁化配置发生的现象。在这里，我们回顾了最近被应用到非共线磁性纳米结构中的两个和多端结构，即随机矩阵和电路理论的输运理论。这两种方法都不适用于像垂直金属自旋阀这样的电阻环境中的高度透明系统。这个问题的解决方案是常规和自旋混合电导参数的重整化。
2003-04-18 cond-mat.mes-hall
Thermal Hall effect, spin Nernst effect, and spin density induced by thermal gradient in collinear ferrimagnets from magnon-phonon interaction
从理论上研究了反转对称破缺的蜂窝晶格共线亚铁磁体的内禀热霍尔效应和自旋能斯特效应。反演对称性破缺使得最近邻原子之间存在面内Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，这不影响线性自旋波理论中的磁振子谱。然而，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用可以通过磁振子-声子相互作用在磁弹性激发谱中诱导大的Berry曲率，从而产生热霍尔电流。此外，我们发现磁弹性激发传递自旋，这是从磁振子带继承。因此，热霍尔电流伴随着自旋能斯特电流。由于磁振子-声子相互作用不守恒自旋，我们还研究了在磁振子-声子相互作用存在的情况下，热梯度诱导的自旋密度。我们发现，自旋密度的内在部分显示没有不对称的自旋积累的边界附近的系统具有条纹几何。然而，由于磁振子-声子相互作用，我们发现非零的总自旋密度的系统扶手椅边缘。另一方面，由于磁振子-声子相互作用，非本征部分的自旋密度在扶手椅和锯齿形边缘的边界附近显示出不对称的自旋积累。此外，我们发现在锯齿形边缘的系统中，总自旋密度不为零。
2019-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cotunneling through quantum dots coupled to magnetic leads: zero-bias anomaly for non-collinear magnetic configurations
利用实时图解法对弱耦合量子点与非共线磁化导线的共隧穿输运进行了理论分析。计算了在库仑阻塞条件下和系统任意磁结构下的电流、量子点占据和量子点自旋。结果表明，施加在点上的铁磁导线的有效交换场可以显着修改非共线磁配置，特别是最近发现的反平行配置的零偏置异常的输运特性。对于非对称Anderson模型，交换场引起量子点自旋的进动，导致微分电导和隧道磁阻与引线的磁矩夹角的非单调关系.对于某些非共线结构，发现了增强的微分电导和负TMR。
2006-11-16 cond-mat.mes-hall
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
Magnetotransport in Fe3O4 nanoparticle arrays dominated by non-collinear surface spins
研究了单分散磁铁矿纳米颗粒阵列中的磁输运随退火温度的变化。随着粒子间距的减小，电荷输运机制从热辅助粒子间隧穿转变为粒子内Fe位之间的跳跃。尽管存在这种差异，但作为场的函数的磁阻（MR）表现出由非共线表面自旋主导的普遍存在的行为。所有MR作为场的函数可以通过Langevin函数精确拟合。
2021-10-10 cond-mat.mes-hall
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
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
Floquet odd-parity collinear magnets
College of Science, China University of Petroleum (East China)（中国石油大学（华东）理学院）；Eastern Institute of Technology（东方理工大学）；Center for Quantum Transport and Thermal Energy Science, Institute of Physics Frontiers and Interdisciplinary Sciences, School of Physics and Technology, Nanjing Normal University（南京师范大学物理科学与技术学院前沿交叉科学研究院量子输运与热能源科学中心）；National Laboratory of Solid State Microstructures, Nanjing University（南京大学固体微结构物理全国重点实验室）；Jiangsu Physical Science Research Center（江苏省物理科学研究中心）
通过光诱导在列反铁磁体中产生奇宇称磁体，实现新的磁态。
2026-02-25 cond-mat.mes-hall
Robust spin-transfer torque and magnetoresistance in non-collinear antiferromagnetic junctions
铁磁自旋阀和隧道结是自旋电子学应用的关键，也是最基本的自旋电子学器件之一。受反铁磁体在自旋电子学中潜在的独特优势的启发，我们在这里从理论上研究了由非共线反铁磁体构建的结。我们展示了一个大的和强大的磁阻和自旋转移扭矩能够超快切换之间的平行和反平行状态的结。此外，我们表明，非共线的顺序导致自旋转移力矩，这是在几个关键方面不同的自旋转移力矩在铁磁结。
2021-09-03 cond-mat.mes-hall
Local spin magnetization in itinerant non-collinear magnets: The local spin Berry curvature
National Institute for R&D of Isotopic and Molecular Technologies（同位素与分子技术国家研发研究所）；Laboratoire de Physique des Solides, Université Paris-Saclay, CNRS（巴黎萨克雷大学CNRS固体物理实验室）
研究巡游非共线磁体中局域自旋磁化，提出由系统对无穷小外磁场响应定义局域自旋磁化的热力学方法，与传统方法对比，发现共线磁体中二者预测相同，非共线磁体中存在定性和定量差异，该方法有独特可观测结果。
2026-07-08 cond-mat.mes-hall
Magnonics in collinear magnetic insulating systems
在过去的几十年里，共线磁绝缘系统已成为一种有前途的节能信息载体。它们的基本集体自旋激发，即，磁振子可以绕过由金属基器件中的电子散射引起的焦耳热效应而长距离传播。这篇指导性文章介绍了共线磁绝缘系统中磁振子研究的理论和实验进展。我们首先概述了铁磁和反铁磁系统中自旋波的量子理论，并讨论了它们的量子统计。我们回顾了耦合相干和非相干自旋动力学的自旋和热输运现象以及磁激发和晶格自由度之间的相互作用。最后，我们向读者介绍了两个实验探针的磁化动力学，自旋输运和NV中心弛豫设置的关键成分，并讨论了相关的实验结果概述的理论。
2021-02-11 cond-mat.mes-hall
Current-induced dynamics in non-collinear dual spin-valves
从理论上研究了自旋阀纳米柱中自由磁性层位于两层固定磁矩的磁性薄膜之间时的自旋转移矩和电流诱导自旋动力学。计算了自旋扩散输运极限下的自旋转移矩随磁位形的变化。结果表明，最外层磁性层的非共线磁结构对中心自由层的自旋力矩和自旋动力学有很大的影响。利用宏观自旋模拟，我们对由不同磁性层组成的自旋阀中的自由层自旋动力学作了一些预测。我们还提出了一个非共线磁位形下的临界电流公式，它表明临界电流的大小可以比典型的单自旋阀小几倍。
2009-09-25 cond-mat.mes-hall
Non-collinear magnetoconductance of a quantum dot
我们从理论上研究了与铁磁导线相连的量子点的线性电导。由于非共线的磁场或固有磁化，点水平被分裂。在非相互作用近似下研究了该系统，给出了精确解，并且在弱隧穿极限下具有库仑关联。对于非相互作用的情况下，我们发现一个反共振的一个特定方向的所施加的字段，非共线的平行磁化方向的引线。反共振被破坏的相关性，引起的相互作用诱导的电导增强。因此，当引线的磁化平行时，对于相互作用和非相互作用的情况，电导的角度依赖性明显不同。然而，对于反平行的铅磁化的相互作用不改变的角度依赖性显着。
2005-05-18 cond-mat.mes-hall
Photo-induced Non-collinear Interlayer RKKY Coupling in Bulk Rashba Semiconductors
本文研究了磁性多层膜中由体 Rashba 半导体 BiTeI 介导的层间交换耦合的光驱动效应，发现光照不仅增强了共线耦合的振荡周期与衰减幂律，还独特地诱导了非共线磁性交换耦合，为通过光属性调控自旋轨道耦合系统的磁性现象提供了新平台。
2024-08-28 cond-mat.mes-hall
Magnon spin transport in the van der Waals antiferromagnet CrPS4 for non-collinear and collinear magnetization
本研究针对范德华反铁磁体CrPS₄的磁振子自旋输运特性展开，通过电、热两种注入方式测试不同磁化态下的输运参数，发现共线态下存在显著输运信号而非共线态电导率近零，为二维磁体在磁振子器件中的应用提供了实验依据。
2024-11-01 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
Spin-transport in multi-terminal normal metal - ferromagnet systems with non-collinear magnetizations
本文发展了一种考虑非共线自旋积累的正常金属-铁磁混合电子电路中的自旋输运理论。通过电阻元件的自旋输运由4个电导参数描述。这些电导的微观表达式中导出的散射矩阵和明确计算简单的模型。将电路理论应用于附着在铁磁储层上的二端和三端器件。
2001-05-22 cond-mat.mes-hall
Spin rectification for collinear and non-collinear magnetization and external magnetic field configurations
在共线和非共线磁化以及外加磁场组态下，对单晶Fe/Au/Fe三明治结构中的自旋整流进行了电学检测。分析了其线形、线宽和信号极性。考虑了磁晶各向异性和形状各向异性后，自旋共振理论得到了很大的扩展，解释了非共线共振现象，并与实验数据符合得很好。因此，在这项工作中，一个全面的理解自旋整流铁磁金属证明。
2015-02-24 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
Non-collinear magnetism in freestanding and supported monatomic Mn chains
利用第一性原理计算，我们研究了单原子Mn链中非共线磁序的发生。首先，我们专注于独立的锰链，并证明他们表现出显着的非共线基态在大范围的原子间的距离在链中的原子。通过人为改变Mn的原子序数，我们研究了Mn链与Fe和Cr的合金化对磁性基态的影响。随着3d电子数的增加，我们发现一个平滑的过渡，在磁相空间中从反铁磁状态的纯铬链通过制度的非共线基态富锰链的铁磁溶液接近纯铁链的极限。第二，我们研究了在Cu，Pd和Ag的（110）-表面上支撑的Mn链的磁性。我们发现，即使是一个弱的链表面杂化是足以显着改变链中的磁耦合。然而，虽然我们观察到Mn链在Pd（110）上是反铁磁的，但在能量低于反铁磁溶液几meV的Cu（110）和Ag（110）上，Mn链存在弱的非共线磁序。我们解释了敏感的依赖于原子间的距离，化学成分，和它们的环境的基础上的铁磁双交换和反铁磁动力学交换机制之间的竞争锰链的交换相互作用。最后，我们进行了模拟，预测Mn链在Cu（110）和Ag（110）上的非共线磁序可以通过自旋极化扫描隧道显微镜进行实验验证。
2011-03-05 cond-mat.mes-hall
Tuning non-collinear magnetic states by hydrogenation
当H原子掺入Ir（111）表面的Fe单层膜中时，形成两种不同的超结构。根据所提供的H的量，产生高度有序的p（2x2）六边形超结构或不规则的大致正方形结构。我们在这里提出的自旋极化扫描隧道显微镜（SP-STM）的测量结果表明，在这两种情况下的原始Fe单层的磁性nanoskyrmion晶格状态被修改。我们在这些氢化膜的磁状态的测量是在协议的摆线自旋螺旋的叠加，遵循的模式和对称性所规定的H超结构。因此，我们在这里证明的可能性，改变对称性的非共线磁态的薄膜，而不改变其基板。
2018-12-17 cond-mat.mes-hall
Conductance fingerprints of non-collinear magnetic states in single atom contacts: a first-principles Wannier functions study
我们提出了一个第一性原理计算方案，用于研究具有非共线磁序的一维纳米结构的弹道输运性质。的电子结构得到的密度泛函理论内实施的全势线性增广平面波（FLAPW）方法和映射到紧束缚通过非共线Wannier函数的输运哈密顿量。然后使用格林函数方法基于Landauer公式计算电导。作为第一个应用程序，我们研究了两个铁磁Co单线终止于单个Mn顶点原子作为Mn-Mn分离的函数之间的电导。我们改变Mn-Mn分离从接触（约2.5至5欧姆）到远隧穿区（5至10欧姆）。Co电极的磁化方向被选择为平行或反平行排列，并且我们允许两个Mn自旋的不同自旋配置。在隧穿和进入接触区时，电导由$s$ - $d_{z^2}$ -态支配。在紧密接触的制度（低于3.5 Ω）有一个额外的贡献，平行磁化排列从$d_{xz}$ -和$d_{yz}$ -状态，这引起了磁阻的增加，因为它是不存在的反平行磁化。如果我们允许Mn自旋弛豫，则在接近接触处形成非共线自旋态。我们表明，从共线的过渡到这样的非共线的自旋结构的两个Mn原子的方法留下了一个特征指纹的距离依赖性的电导和磁阻的结。我们解释的非共线自旋状态的电导的基础上的$d_{xz,yz}$ -态的Mn自旋和它们的耦合到Co电极之间的自旋相关的杂交的效果。
2012-08-07 cond-mat.mes-hall
Non-collinear spin-orbit magnetic fields in a carbon nanotube double quantum dot
实验证明，在弯曲的碳纳米管两段器件中可以实现非共线的内禀自旋轨道磁场。在量子点体系中分析的每个片段显示出近四重简并壳层结构，允许识别两个片段之间的自旋-轨道耦合和角度。此外，我们确定了特定壳层和磁场下量子态的四个唯一自旋方向。这类量子点系统与诱导超导关联相结合时特别有趣，因为它可以促进非常规的超导性和库珀对纠缠的检测。我们的设备包括必要的元素。
2016-06-03 cond-mat.mes-hall
Non-collinear Exchange Coupling in Trilayer Magnetic Junction and its Connection to Fermi Surface Topology
本文研究了由一个具有Rashba相互作用的中间层和两个双磁性层组成的三层磁性结的非共线交换耦合。为了计算介导的交换耦合，我们需要超越单粒子的论点，对整个费米面的贡献进行积分。令人惊讶的是，我们发现，费米面的拓扑结构起着至关重要的作用，在确定是否振荡RKKY或螺旋相互作用将占主导地位。最后，我们讨论了我们的数值结果的连接到实验和潜在的应用。
2006-07-07 cond-mat.mes-hall
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
Collective spin dynamics under dissipative spin Hall torque
在层状磁性异质结构中，电流感生自旋力矩在广泛的磁性材料类别中具有许多共性。这些系统不仅包括共线铁磁体、亚铁磁体和反铁磁体，还包括更复杂的非共线自旋系统。我们开发了一个通用的拉格朗日-瑞利方法来研究耗散转矩的作用，它可以将能量泵入长波磁动力学，引起动态不稳定性。虽然瑞利结构的这种扭矩是类似的不同的磁性材料，其后果敏感地依赖于性质的顺序，特别是，对是否有一个净磁矩。后者赋予系统单极开关能力，而磁补偿材料往往演变为极限环，在大扭矩，与手性依赖于扭矩符号。除了铁磁和反铁磁的情况下，我们讨论亚铁磁体，显示开关和极限环之间的复杂竞争。作为一个简单的情况下，补偿非共线秩序，我们认为各向同性自旋玻璃，以及它们与共线磁秩序共存的情况。
2020-10-29 cond-mat.mes-hall
Nonperturbative Magnetic Orbital Hall Effect in Altermagnets
Fudan University（复旦大学）；The Hong Kong Polytechnic University（香港理工大学）；Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）；Peking University（北京大学）
本文研究了交替磁体中非微扰磁轨道霍尔效应，揭示了其在传统反铁磁体中被禁止而在所有十种旋磁拉乌类反铁磁体中普遍允许的特性，并展示了其在交替磁体中可与非相对论性自旋霍尔效应相媲美甚至更大。
2026-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous quantum Hall effect via thermally induced quadratic Fermi point
含有拓扑非平凡费米点的无隙电子系统是各种拓扑绝缘体的来源。而大多数这些特殊的带交叉点是建立在非相互作用的晶格模型的电子结构，我们表明，一个二次费米点的特点是一个非零的缠绕数出现与共线三Q自旋密度波状态，产生于一个完美的嵌套，但拓扑平凡的费米表面。我们得到了一个普遍的低能量哈密顿量的二次费米点，并表明，这种共线排序是不稳定的标量自旋手征的发病打开一个间隙，并诱导自发量子霍尔绝缘体的温度趋于零。
2012-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
From collinear to vortex magnetic structures in Mn corrals on Pt(111)
在密度泛函理论的框架下，研究了Pt（111）表面上Mn小团簇的磁性.我们发现Mn原子具有大的磁矩，数量级为4 μ B/原子，并具有主要的反铁磁原子间交换作用。发现在环状团簇中存在量子限域效应，表明即使很小的团簇也可以被看作量子限域。反铁磁交换耦合导致在简单的corpendum的共线磁排列，以及复杂的非共线有序，如涡旋状结构，为corpendum与特定的几何形状的情况下，反铁磁性变得沮丧。
2010-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angular dependence of hump-shape Hall Effects for distinguishing between Karplus-Luttinger and Geometrical Origins
本文提出利用磁场旋转下驼峰峰值场的发散指数及其角度依赖，区分 Karplus-Luttinger 霍尔回线重叠与 Skyrmion 几何/拓扑霍尔效应，并以统一曲线连接两种机制。
2024-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quenching the Non-Collinear Spin Order in High-Tc Layered Ferromagnet Fe5GeTe2
Morgan State University（摩根州立大学）
通过取代Fe5GeTe2中的40% Ni，抑制其非共线自旋有序，揭示高临界温度层状铁磁体的磁性机制。
2025-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-collinear magnetism induced by frustration in transition-metal nanostructures deposited on surfaces
当物理尺寸缩小到纳米结构的尺寸时，磁性是如何表现的？在这些系统中的磁态的多样性可以是非常丰富的，因为它们的性质取决于原子种类，簇的大小，形状和对称性或衬底的选择。簇参数的微小变化可以显著地改变性质。在这一领域的研究取得了很大的进展，许多新的实验方法和技术表现出原子分辨率。在这里，我回顾从头算的方法，专注于最近的计算磁挫折和发生的非共线磁性的反铁磁纳米结构沉积在表面上。
2014-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical detection of magnetic skyrmions by non-collinear magnetoresistance
磁skyrmions是本地化的非共线自旋织构与未来的自旋电子应用的高潜力。Skyrmion相已经在许多材料中被发现，并且当前研究的焦点是用于在设备中实现的单个Skyrmion的制备、检测和操纵。Skyrmions的局部实验表征已经由，例如，洛伦兹显微镜或原子尺度的隧道磁阻测量使用自旋极化扫描隧道显微镜。在这里，我们报告的微分隧道电导磁skyrmion所产生的非共线性的急剧变化：自旋通道之间的混合局部改变电子结构，使skyrmion电子不同的铁磁环境。我们提出这种非共线磁阻（NCMR）作为一个可靠的全电检测方案的skyrmions与一个简单的实现到设备架构。
2015-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Reversible Tuning of Collinear versus Chiral Magnetic Order by Chemical Stimulus
Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）相互作用通过非磁性间隔物的传导电子介导共线磁相互作用，导致磁性多层膜中的铁磁或反铁磁磁化。由此产生的自旋极化电荷输运效应已经发现了许多应用。最近已经发现，重非磁性间隔物能够介导非共线和手性的间接磁耦合。这种Dzyaloshinskiii-Moriya增强的RKKY（DME-RKKY）相互作用导致了各种有趣的磁性结构的出现，例如skyrmions和自旋螺旋。使用这些磁性准粒子的应用需要彻底理解和微调Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和其他磁性相互作用之间的平衡，例如，交换相互作用和磁各向异性的贡献。在这里，我们表明，通过自旋极化扫描隧道显微镜，在Ir（001）的氧化锰链的自旋结构可以重复地从手性共线反铁磁链间相互作用切换通过增加MnO $_2$的氧化态，而相反的过程可以通过热还原诱导。低能电子衍射强度数据（LEED-IV）分析揭示了潜在的结构变化。密度泛函理论的计算表明，磁性转变可能是由于氧化后海森堡交换的显着增加。
2022-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
