旋磁反转的观测

我们报道了在铁磁体 Ho$_3$Fe$_5$O$_{12}$ 中旋磁比符号改变的旋磁反转的直接观测，所用方法为低温下的 Barnett 效应测量技术。Barnett 效应是通过电子总角动量 $J$ 与转动之间的耦合由机械转动诱导磁化的现象。Ho$_3$Fe$_5$O$_{12}$ 由机械转动诱导的磁化在 135~K 和 240~K 处消失。这些温度分别对应于磁化补偿温度 $T_{\rm M}$ 和角动量补偿温度 $T_{\rm A}$。在 $T_{\rm M}$ 与 $T_{\rm A}$ 之间，由于旋磁比符号的改变，磁化翻转至与角动量平行。本研究提供了一种探索旋磁性质的前所未有的技术。