电流驱动的范德瓦尔斯反铁磁体中螺旋自旋织构的集体调控
材料科学
2025-03-04 v1 其他凝聚态物理
应用物理
量子物理
摘要
量子磁态的电控在自旋电子学中至关重要。对铁磁态控制的初始研究已扩展到共线反铁磁体，最近又扩展到非共线反铁磁体。然而，此类奇异磁态的电控机制仍然了解甚少。在这里，我们报告了首个关于电流控制螺旋反铁磁体的实验和理论范例，其源于新范德瓦尔斯(vdW)材料Ni1/3NbS2中共线反铁磁交换与层间Dzyaloshinskii-Moriya相互作用之间的竞争。由于固有的反演对称性破缺，面内电流产生自旋轨道力矩，进而直接与螺旋反铁磁序相互作用。我们的理论分析表明，由于Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，存在弱铁磁序共存，通过该序介导自旋轨道力矩以集体方式旋转螺旋反铁磁序。我们的Ni1/3NbS2纳米器件实验产生了与理论预测一致的电流依赖电阻变化。这项工作拓宽了我们对螺旋反铁磁体电控的理解，并推动了vdW量子磁体作为电控有趣材料平台的发展。
引用
@article{arxiv.2503.00319,
title = {Current-driven collective control of helical spin texture in van der Waals antiferromagnet},
author = {Kai-Xuan Zhang and Suik Cheon and Hyuncheol Kim and Pyeongjae Park and Yeochan An and Suhan Son and Jingyuan Cui and Jihoon Keum and Joonyoung Choi and Younjung Jo and Hwiin Ju and Jong-Seok Lee and Youjin Lee and Maxim Avdeev and Armin Kleibert and Hyun-Woo Lee and Je-Geun Park},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.00319},
year = {2025}
}
备注
Accepted by Physical Review Letters; 41 pages, 4 main figures, 12 supporting figures