费米能级调谐的Kagome反铁磁体中室温大反常霍尔效应
材料科学
2024-02-27 v1
摘要
在手性反铁磁体中意外发现的大反常霍尔效应，引发了从拓扑凝聚态物理到反铁磁自旋电子学以及能量收集技术等各个领域的广泛研究。然而，自然界中具有这种AHE的反铁磁材料非常稀少。在此，我们证明Mn2.4Ga，一种费米能级调谐的Kagome反铁磁体，在室温下具有约150 Ω⁻¹cm⁻¹的大反常霍尔电导率，超过了迄今为止在两种著名的Kagome反铁磁体Mn3Sn和Mn3Ge中观察到的高值（即20-50 Ω⁻¹cm⁻¹）。Mn2.4Ga的自旋三角结构保证了非零贝里曲率，同时在Kagome平面内仅产生微弱的净磁矩。此外，反常霍尔电导率随小磁场的旋转而出现符号反转，这可归因于磁场控制的自旋三角结构的手性。我们的理论计算表明，Mn2.4Ga中的大AHE源于与费米能级调谐接近外尔点相关的显著增强的贝里曲率。这些特性，加上利用中等外部磁场操纵磁矩取向的能力，使得Mn2.4Ga对于未来的反铁磁自旋电子学极具吸引力。
引用
@article{arxiv.2402.16521,
title = {Large Anomalous Hall Effect at Room Temperature in a Fermi-Level-Tuned Kagome Antiferromagnet},
author = {Linxuan Song and Feng Zhou and Hang Li and Bei Ding and Xue Li and Xuekui Xi and Yuan Yao and Yong-Chang Lau and Wenhong Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.16521},
year = {2024}
}
备注
This article has been accepted by the Advanced Functional Materials