从晶体磁轨道电流中涌现出的电感
强关联电子
2025-09-29 v2 量子物理
摘要
我们报道了在 bulk ferrimagnet Mn₃Si₂Te₆ 中发现的一种新型电感形式。该材料具有强自旋轨道耦合、较大的磁各向异性以及显著的磁弹性相互作用。在其 Curie 温度以下，Mn₃Si₂Te₆ 内含有环形轨道电流 (Chiral Orbital Current, COC)，这些电流在晶体晶格中循环，导致集体电子行为 [1]。当沿硬 c 轴施加磁场并以低频电流驱动时，我们发现最高可达毫亥利的巨型电感响应，这源于 COC 域的一级 reconfigure。这些域表现为具有相干性的微观尺度电感元件，在电流减弱时抵抗反转，产生较大的电动势并导致电压急剧上升。这种涌现电感超越经典模型，无需超导性或人工纳米结构，开启了轨道基质量子功能与器件概念的新前沿。
引用
@article{arxiv.2509.05492,
title = {Emergent Inductance from Chiral Orbital Currents in a Bulk Ferrimagnet},
author = {Gang Cao and Hengdi Zhao and Yu Zhang and Alex Fix and Tristan R. Cao and Dhruva Ananth and Yifei Ni and Gabriel Schebel and Rahul Nandkishore and Itamar Kimchi and Hua Chen and Feng Ye and Lance E. DeLong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.05492},
year = {2025}
}
备注
To be published in Physical Review Letters; thorough thermal diagnostics addressing Joule heating in attached Supplemental Material