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利用扫描反常能斯特效应显微镜识别 Mn$_{3}$NiN 中的八极反铁磁畴取向

强关联电子 2022-06-22 v1

摘要

磁性材料中的本征反常能斯特效应由费米能处的贝里曲率决定,并可在磁化消失的非共线反铁磁体中实现。(001)取向的 Mn3_{3}NiN 薄膜具有位于 (111) 面内的手性反铁磁结构,从而在两个正交的面内方向上异常地促成反常能斯特效应。反常能斯特效应各分量的符号由局域反铁磁畴态决定。本工作中,利用聚焦扫描激光束在 50 nm 厚的 Mn3_{3}NiN 两微米级霍尔十字结中诱导温度梯度,并利用反常能斯特电压的空间分布来成像并识别八极宏畴排列。尽管聚焦激光束宽度可能跨越许多单个畴,但在面内磁场中从室温冷却穿过反铁磁转变温度可制备出畴态,产生由每个畴贡献卷积而成的棋盘状图案。这些图像连同原子级与微磁模拟表明,平均宏畴量级为 1μm21 {\mu}m^{2}

关键词

引用

@article{arxiv.2205.12014,
  title  = {Identifying the octupole Antiferromagnetic domain orientation in Mn$_{3}$NiN by scanning Anomalous Nernst Effect microscopy},
  author = {F. Johnson and J. Kimák and J. Zemen and Z. Šobáň and E. Schmoranzerová and J. Godinho and P. Němec and S. Beckert and H. Reichlová and D. Boldrin and J. Wunderlich and L. F. Cohen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.12014},
  year   = {2022}
}

备注

25 pages 4 figures, 6 supplementary figures F.J. and J.K. both contributed equally to this manuscript. The following article has been accepted by Applied Physics Letters. After it is published, it will be found at https://aip.scitation.org/journal/apl