自旋冰铱酸盐中的单极子密度与反铁磁畴控制

磁系统中的阻挫是复杂行为的沃土，包括具有涌现对称性的非寻常基态、拓扑性质与奇异激发。一个典型例子是自旋冰化合物中带磁荷准粒子的涌现。尽管已有大量工作，自旋冰系统中这些磁单极子密度的可靠实验指示量仍有待发现。此处，结合对Ho$_{2}$Ir$_{2}$O$_{7}$单晶的测量与偶极蒙特卡洛模拟，我们表明磁电阻对单极子密度高度敏感。此外，我们发现对于单极子密度增强的磁场取向，钬子晶格上的磁荷与反铁磁有序铱离子之间出现强耦合，从而能通过均匀外场操控反铁磁畴。我们的结果铺平了单极子密度的定量实验测量之路，并有力展示了受阻挫烧绿石铱酸盐中各类磁与电子自由度之间的相互作用。这种相互依赖有望带来磁荷与电荷联系所产生的潜在功能特性，以及反铁磁畴壁控制——下一代自旋电子器件设计的关键目标。