区分双分量反常霍尔效应与拓扑霍尔效应
材料科学
2022-09-23 v3
摘要
在输运中，拓扑霍尔效应（THE）表现为霍尔信号中的非单调特征（或峰谷），并被广泛解释为准自旋纹理（如磁性斯格明子）的迹象。然而，当反常霍尔效应（AHE）也存在时，两种 AHE 的共存可能产生类似的人为特征，使得难以区分真正的 THE 加 AHE 与双分量 AHE。在此，我们通过输运和磁光克尔效应（MOKE）显微镜确认了真正的 THE 加 AHE，其中直接观察到了磁性斯格明子，并发现真正的 THE 出现在 AHE 的过渡区域。与之形成鲜明对比的是，人为的“THE”或双分量 AHE 出现在“AHE 分量”饱和之后很远（在 THE+AHE 的错误假设下）。此外，我们通过三种方法区分人为“THE”与真正的 THE：1. 小回线，2. 温度依赖，3. 栅压依赖。真正的 THE 加 AHE 的小回线始终位于完整回线之内，而人为“THE”的小回线可能揭示出无法归入“AHE 分量”的单一回线。此外，随着非单调特征消失，人为“THE”的温度或栅压依赖可能伴随“AHE 分量”的极性变化，而真正的 THE 加 AHE 的温度依赖未显示此类变化。我们的工作可帮助未来的研究者保持谨慎，并使用这些方法仔细检验以确认真正的 THE。
引用
@article{arxiv.2103.09878,
title = {Distinguishing two-component anomalous Hall effect from topological Hall effect},
author = {Lixuan Tai and Bingqian Dai and Jie Li and Hanshen Huang and Su Kong Chong and Kin Wong and Huairuo Zhang and Peng Zhang and Peng Deng and Christopher Eckberg and Gang Qiu and Haoran He and Di Wu and Shijie Xu and Albert V. Davydov and Ruqian Wu and Kang L. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.09878},
year = {2022}
}