巨磁阻材料中手性轨道电流的控制
强关联电子
2022-10-17 v1 材料科学
量子物理
摘要
巨磁阻(CMR)是指在磁场存在下电导率的异常增强。传统上将其与场诱导的自旋极化相联系,后者大幅减少自旋散射从而减低电阻。然而,亚铁磁Mn3Si2Te6是这一规律的有趣例外:其ab面电阻率降低7个数量级,伴随13特斯拉各向异性场,且仅在避免磁极化时发生[1]。本文报道一种由沿MnTe6八面体边缘流动的ab面手性轨道电流(COC)驱动的奇异量子态。当外磁场沿磁难c轴方向时,ab面COC的c轴轨道矩与亚铁磁Mn自旋耦合,大幅增强ab面电导率(CMR)。COC态及其CMR对超过临界阈值的小直流电流异常敏感,该COC态的一个特征是模拟一级熔化转变的随时间演化的双稳态开关。对COC赋能的CMR与双稳态开关的控制为量子技术提供了全新的范式。
引用
@article{arxiv.2209.08672,
title = {Control of chiral orbital currents in a colossal magnetoresistance material},
author = {Yu Zhang and Yifei Ni and Hengdi Zhao and Sami Hakani and Feng Ye and Lance DeLong and Itamar Kimchi and Gang Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.08672},
year = {2022}
}
备注
5 figures. The final version of this paper, which is more updated than this version, is to be published in Nature