拓扑半金属CaMnSb$_2$的C型反铁磁结构

确定磁结构并确认反演（$\mathcal{P}$）和时间反演（$\mathcal{T}$）对称性的存在与否，对于正确理解拓扑磁性材料至关重要。本文采用自助熔剂法合成了层状锰磷族化合物CaMnSb$_2$的高质量单晶。德哈斯-范阿尔芬振荡表明存在非平庸的贝里相位$\sim \pi$和非常小的回旋有效质量，支持CaMnSb$_2$的狄拉克半金属性质。中子衍射测量确定了在$T\rm_{N}$ = 303(1) K以下存在C型反铁磁（AFM）结构，Mn矩沿$a$轴排列，这得到了密度泛函理论（DFT）计算的有力支持。相应的磁空间群为$Pn'm'a'$，保持了$\mathcal{P}\times\mathcal{T}$对称性。采用实验确定的磁结构，DFT计算揭示了动量空间中Y点附近的能带交叉以及Sb $5p_{y,z}$带的线性色散。此外，我们的研究预测了CaMnSb$_2$中可能存在固有的二阶非线性霍尔效应，为研究反铁磁体中拓扑性质对非线性电输运的影响提供了一个有前景的平台。