拓撲霍爾效應是手性自旋織構的輸運響應,因此可以作為探測和理解這些非常規(guī)磁序的有力探針。到目前為止,拓撲霍爾效應只在通過Dzyaloshinskii-御名方守矢相互作用穩(wěn)定自旋手性的非中心對稱系統(tǒng)或具有Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida類型相互作用的三角晶格磁體中觀察到。
中國科學院物理所Haiyang Bai、Baoan Sun和廣西大學Zian Li等觀察到在寬溫度和磁場范圍內具有簡單面心立方(fcc)結構的Fe-Co-Ni-Mn化學復雜合金中顯著的拓撲霍爾效應。
本文要點:
(1)
由于密排面心立方晶格上的磁性原子的隨機占據(jù)和原子間的直接海森堡交換相互作用,該合金顯示出很強的磁阻效應,這由低溫狀態(tài)下重入自旋玻璃態(tài)的出現(xiàn)和第一性原理計算所證明。
(2)
因此,拓撲霍爾效應歸因于外部磁場下強自旋阻抑產(chǎn)生的非零自旋手性,這與skyrmion系統(tǒng)以及幾何阻抑磁體的機制不同。
參考文獻:
J. Yu, Y. Liu, Y. Ke, J. Su, J. Cao, Z. Li, B. Sun, H. Bai, W. Wang, Observation of Topological Hall Effect in A Chemically Complex Alloy. Adv. Mater. 2024, 2308415.
DOI: 10.1002/adma.202308415
https://doi.org/10.1002/adma.202308415