反铁磁轴子绝缘体候选材料EuIn$_2$As$_2$中的场致拓扑霍尔效应
材料科学
2022-03-02 v1 强关联电子
摘要
磁性拓扑材料因有望实现多种新颖量子现象而备受关注。EuInAs近来在理论上被认定为期待已久的本征反铁磁体相轴子绝缘体。然而,关于该材料中拓扑态所产生输运性质的实验研究十分匮乏。本文中,我们进行了详细的磁电阻(MR)与霍尔测量以研究该材料的磁输运性质。我们发现,在Néel温度以下,MR的场依赖与磁化强度的场依赖同时发生变化,表明输运受Eu磁矩自旋构型的强烈影响。最为重要的是,我们观测到了反常霍尔效应(AHE)与大的拓扑霍尔效应(THE)。我们认为,AHE源于螺旋自旋结构导致的非零净Berry曲率,而THE归因于外磁场在EuInAs中诱导出具有有限标量自旋手性的非共面自旋织构。我们的研究为理解电子能带拓扑与场致磁结构之间的相互作用对磁电输运性质的影响提供了平台。此外,我们的观测结果为通过调控EuInAs磁态来实现轴子绝缘体态与高阶拓扑绝缘体态提供了线索。
引用
@article{arxiv.2202.01370,
title = {Field-induced Topological Hall effect in antiferromagnetic axion insulator candidate EuIn$_2$As$_2$},
author = {J. Yan and Z. Z. Jiang and R. C. Xiao and W. J. Lu and W. H. Song and X. B. Zhu and X. Luo and Y. P. Sun and M. Yamashita},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.01370},
year = {2022}
}
备注
7 pages, 4 figures, accepted by Physical Review Reaseach