高温螺旋磁体中磁性的掺杂调控与涌现电磁感应

螺旋自旋织构的交流电流驱动运动可产生作用于传导电子的涌现电场。这进而导致涌现电磁感应效应，可能实现微米尺寸的量子电感元件。${\rm YMn}_{6}{\rm Sn}_{6}$ 是一种具有短螺旋周期（2-3 nm）的螺旋磁体，在室温以上展现出这种涌现电感。为确定 ${\rm YMn}_{6}{\rm Sn}_{6}$ 型室温涌现电感器的优化材料条件，我们通过系统性地用 Tb 部分替代 Y 来调控磁性，并研究了涌现电磁电感（EEMI）。通过小角中子散射和电感测量，我们揭示了 Tb 掺杂对自旋螺旋平移模式的钉扎效应选择性地且大幅度地抑制了 EEMI 的负分量，同时维持了由自旋倾斜模式产生的正电感。我们还发现，除了自旋螺旋外，即使是自旋共线反铁磁结构，由于热增强的自旋涨落，也能承载正 EEMI。本研究突显了在室温以上对 EEMI 的大小和符号进行简便调控的能力，从而为拓展涌现电感候选材料范围提供了一条途径。