非传统奇奇偶磁性磁铁的电气开关
介观与纳米尺度物理
2025-05-01 v1 材料科学
摘要
具有零磁化但非相对论性自旋分裂的磁性态是下一代自旋电子器件的杰出候选者。它们的电子伏特（eV）尺度自旋分裂、超快自旋动力学以及近乎消失的 stray field使其特别适用于几项应用。最近识别出了各种具有非平凡自旋纹理的此类磁性态，包括even-parity d、g或i-wave型altermagnet和odd-parity p型磁铁。实现对这些磁性态非均匀自旋极化的电压控制对于实现能效高、紧凑的信息存储和处理器件具有重要意义。spin-spiral类型II多铁材料是实现电压控制的最佳候选者，因为它们表现出反演对称性破坏的磁有序别，这直接诱导出铁电极化，允许在自旋chirality和极化顺序之间实现受称部保护的交叉控制。我们结合光电流测量、第一性计算和群论分析，提供了关于spin-spiral类型II多铁NiI2自旋极化具有奇奇偶特征与螺旋chirality直接证据。所发现的在chirality和极化顺序之间的称部保护耦合，使对主要非相对论性自旋极化的电气控制成为可能。我们的发现代表了对spin-spiral类型II多铁中非传统奇奇偶磁性的第一次直接观察，开启了在补偿磁铁中实现非相对论性自旋极化电气开关的新前沿。
引用
@article{arxiv.2504.21086,
title = {Electrical switching of an unconventional odd parity magnet},
author = {Qian Song and Srdjan Stavrić and Paolo Barone and Andrea Droghetti and Daniil S. Antonenko and Jörn W. F. Venderbos and Connor A. Occhialini and Batyr Ilyas and Emre Ergeçen and Nuh Gedik and Sang-Wook Cheong and Rafael M. Fernandes and Silvia Picozzi and Riccardo Comin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.21086},
year = {2025}
}