2D d 波型反变磁体中四向自旋纹理锁定的直接观察
材料科学
2026-04-21 v1
摘要
反变磁体组合零磁化和非相对论的动量相关自旋分裂，为自旋电子学提供了新范式。自旋晶体对称性耦合，即自旋晶格锁定，是反变磁体的核心机制，强制在实空间中产生相反的自旋亚晶格，在倒空间中产生自旋动量锁定的电子结构。因此，对自旋晶格锁定的直接原子尺度可视化构成了反变磁体状态的决定性基准，尽管已有广泛努力仍未实现。本文显示 RbV2Se2O 中的电子态在亚晶格水平上表现出类似 d 波的自旋纹理，首次在原子尺度上提供了自旋晶格锁定的证据，具有以 c 轴为主的自旋取向。通过采用内置可切换的 Cr 极化尖端实现相同能量下准粒子干涉的自旋对比图测绘，克服了反变磁体长期存在的实验障碍。所得干涉图样显示显著的自旋相关调制，确立了自旋散射锁定和自旋动量锁定作为实空间和倒空间的表现形式。意外地，我们发现自旋选择性散射响应由长周期条纹调制组织，导致一种前所未有的自旋纹理锁定形式——自旋条纹锁定。我们将此行为归因于自旋密度波莫尔模式的出现。综合这些结果，构成了 d 波型反变磁体中四向自旋纹理锁定现象的统一图景，使反变磁体成为探索许多体相互作用的多功能平台，包括自旋、晶格、动量、莫尔势和谷。
引用
@article{arxiv.2604.18337,
title = {Direct observation of quadruple spin-texture locking in a 2D d-wave altermagnet},
author = {Dan Mu and Bei Jiang and Qingchen Duan and Zulin Xu and Xingkai Cheng and Yusen Xiao and Xinru Han and Xinyu Liang and Zhaokun Luo and Ryan L. Kong and Qiheng Wang and Junwei Liu and Jianxin Zhong and Ruidan Zhong and Qiangqiang Gu and Baiqing Lv and Hong Ding},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.18337},
year = {2026}
}
备注
Under Review