利用光学二次谐波产生研究外延生长MnN中的反铁磁自旋取向与磁畴结构
材料科学
2022-06-28 v2 强关联电子
摘要
MnN是一种具高Neel温度、低各向异性场和每个Mn原子大磁矩的 centrosymmetric共线反铁磁体，属过渡金属氮化物家族。尽管近期有若干实验与理论研究，该材料的自旋对称性（磁点群）与磁畴结构仍未知。本工作中，我们利用光学二次谐波产生（SHG）研究外延生长薄单晶（001）MnN薄膜的磁结构。我们的工作表明，MnN中的自旋矩偏离[001]方向，且（001）面内自旋矩分量沿两个可能面内对称轴（[100]或[110]）之一排列，导致2/m1'的磁点群对称性。我们的工作排除了文献中曾讨论的4/mmm1'与mmm1'磁点群对称性。MnN中可能存在与2/m1'磁点群对称性一致的四种不同自旋畴。基于在大样品区域收集到的偏振依赖二次谐波信号强度观测变化的统计模型，给出平均畴尺寸的上限为0.65微米。我们的结果表明SHG可用于探测金属反铁磁体中的磁序。本工作有望为近期利用反铁磁体实现自旋电子学应用的努力做出贡献。
引用
@article{arxiv.2204.11741,
title = {Antiferromagnetic Spin Orientation and Magnetic Domain Structure in Epitaxially Grown MnN Studied using Optical Second Harmonic Generation},
author = {Joongwon Lee and Zexuan Zhang and Huili Xing and Debdeep Jena and Farhan Rana},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.11741},
year = {2022}
}
备注
7 pages, 4 figures