10 nm外延CrSb薄膜中的交变磁体能带劈裂
材料科学
2025-11-04 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
交变磁体是一类新发现的共线反铁磁体，具有源于自旋群对称性保护晶体结构的、非相对论性的动量依赖自旋劈裂能带结构。在候选交变磁体中，CrSb因在费米能级附近具有大的自旋劈裂和约700 K的高奈尔转变温度而具有潜在应用吸引力。我们使用分子束外延技术合成了厚度从10 nm到100 nm的CrSb (0001)薄膜。利用反射高能电子衍射、扫描透射电子显微镜和X射线衍射进行的结构表征表明，我们生长出了具有良好结晶度的外延薄膜。极化中子反射测量显示不存在任何净磁化强度，这与反铁磁序一致。原位角分辨光电子能谱（ARPES）测量在先前未探索的薄膜厚度范围（低至10 nm）内探测了其能带结构。这些ARPES测量显示了一个高达0.7 eV的、具有g波对称性的三维动量依赖能带劈裂，这与先前在块体单晶研究中观察到的结果一致。潜在自旋输运应用所需独特的变磁体能带结构在室温下可维持至10 nm的薄膜极限。
引用
@article{arxiv.2505.00239,
title = {Altermagnetic band splitting in 10 nm epitaxial CrSb thin films},
author = {Sandra Santhosh and Paul Corbae and Wilson J. Yanez-Parreno and Supriya Ghosh and Christopher J. Jensen and Alexei V. Fedorov and Makoto Hashimoto and Donghui Lu and Julie A. Borchers and Alexander J. Grutter and Timothy R. Charlton and Saurav Islam and Anthony Richardella and K. Andre Mkhoyan and Christopher J. Palmstrøm and Yongxi Ou and Nitin Samarth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.00239},
year = {2025}
}
备注
Revisions: author list, comments about ARPES analysis, TEM analysis, and anomalous Hall effect data