非共线反铁磁体中八极序与标量自旋手性导致的高阶霍尔响应
介观与纳米尺度物理
2026-02-10 v2
摘要
非共线反铁磁体即使几乎无净磁化，也能产生称为反常霍尔效应的横向电响应。然而，这一行为的微观起源一直不明，因为传统测量几何混合了被测响应的不同贡献。在此，我们展示通过选取特定面内方向施加磁场，可在代表性非共线反铁磁体中厘清霍尔效应背后的机制。通过抑制任何偶极相关信号，我们分离出纯八极驱动的霍尔响应，其呈现特征性的三重角对称。在低磁场下，我们进一步观察到源于与非共面自旋织构相关的标量自旋手性的附加类霍尔贡献。结合对称性分析、第一性原理计算与输运测量，我们揭示八极序、偶极矩与手性共存，并在不同磁场区间分别贡献。这些发现为识别并调控用于自旋电子应用的复杂磁序参量建立了框架。
引用
@article{arxiv.2304.10747,
title = {Higher-order Hall response arises from octupole order and scalar spin chirality in a noncollinear antiferromagnet},
author = {Adithya Rajan and Tom G. Saunderson and Fabian R. Lux and Rocío Yanes Díaz and Hasan M. Abdullah and Arnab Bose and Beatrice Bednarz and Jun-Young Kim and Dongwook Go and Tetsuya Hajiri and Gokaran Shukla and Olena Gomonay and Yugui Yao and Wanxiang Feng and Hidefumi Asano and Udo Schwingenschlögl and Luis López-Díaz and Jairo Sinova and Gerhard Jakob and Yuriy Mokrousov and Aurélien Manchon and Mathias Kläui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.10747},
year = {2026}
}