锰钒 MnTe 反各向异性磁性相位的原子尺度对称性破缺观察
材料科学
2026-05-29 v2
摘要
近期对反各向异性磁性的发现引发了对补偿磁体系作为高度可扩展自旋器件平台的浓厚兴趣。反各向异性磁性是一种磁有序形式，其中相反的自旋亚格子通过旋转相连，产生零净磁化，但具有动量依赖的自旋分裂。迄今为止，反各向异性磁性的实验验证主要通过体积敏感技术实现，包括自旋依赖的电子光谱和传输响应。然而，直观地关联晶体对称性、局部结构扭曲与磁有序的原子尺度证据一直未被探索。本文报道了在 MnTe 中共存的极化扭曲和反各向异性磁性相位的原子尺度观察，将原子分辨扫描透射电子显微镜（STEM）成像与电子磁性手性二色性（EMCD）测量相结合。我们揭示，MnTe 并非理想的均匀 P63/mmc 轴向反各向异性磁性。在原子尺度上，它包含普遍的反演对称性破缺扭曲，降低了自旋空间群（SSG）对称性，包含 d 型反各向异性磁性分量，以及在较低对称性条件下，甚至允许 s 型自旋分裂（净磁化）。铁电特征与反各向异性磁性相位的共存，将 MnTe 的局部晶格对称性确立为控制反各向异性自旋分裂、自旋电流产生及多稳相存储器应用的控制杆。
引用
@article{arxiv.2605.27543,
title = {Atomic-Scale Observation of Symmetry Breaking in Altermagnetic MnTe},
author = {Guodong Ren and Jonathan M. DeStefano and Xiao-Wei Zhang and Arashdeep S. Thind and Rajiv Giridharagopal and Jose Angel Castellanos-Reyes and Paul M. Zeiger and Noah Kamm and Sijie Xu and Zhaoyu Liu and Yaofeng Xie and Filip Krizek and Jan Michalicka and Richard Campion and Pengcheng Dai and Peter Wadley and David S. Ginger and Tomas Jungwirth and Robert F. Klie and Jan Rusz and Di Xiao and Jiun-Haw Chu and Juan Carlos Idrobo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.27543},
year = {2026}
}