游标螺旋磁体中电流对自旋螺旋度的控制

手性是指物质中镜像对称的破缺。在生物与化学领域，这一点尤为重要，因为生命中的一些基本分子如氨基酸和DNA具有手性。在生命初期为何选择了其中一种对映体仍是一个长期谜团。理解某些条件下同手性的出现，对于生命起源研究及药物科学不可或缺。手性也出现在磁结构中。纵向螺旋磁结构是由磁矩构成的手性客体，其中磁矩的有序方向在垂直于传播矢量的平面内空间旋转（图1a）。由于旋转方向（记为螺旋度）被任意镜像操作反转，它对应于手性。本文中我们展示，在游标螺旋磁体MnP中，由于与自旋轨道相互作用无关的自旋转移矩，纵向螺旋结构的手性可通过磁场和电流控制，并通过对手性对称破缺敏感的电磁手性效应探测。该现象不同于横向型绝缘螺旋磁体中的多铁性（其螺旋面平行于传播矢量），因为后者磁结构具有极性对称而非手性对称。虽然磁场与电流的组合满足手性控制外刺激的对称规则，但此前未在任何手性客体上报道过用它们进行控制。本结果可能为控制源于磁与原子排列的手性开辟新途径。