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在变磁材料候选者 Mn5Si3 中观察到异常内尔茨效应

材料科学 2025-10-17 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

异常内尔茨效应在磁性有序体系中产生横向电压响应。此效应此前被认为在具有共线磁序的补偿磁性材料中被排除。然而,在新近被称为变磁材料的补偿磁性材料类中,电子能带结构中的时间反演对称性破缺使得异常内尔茨效应的存在成为可能,尽管存在共线自旋排列。本文研究已知为变磁候选材料的 Mn5Si3 薄膜,证明该材料虽薄膜净磁化很小,却表现出显著的异常内尔茨系数,量级为微伏/开尔文。我们通过密度力学理论计算了该材料的自旋分裂电子能带结构,说明其在 reciprocal 空间中存在有限的 Berry 曲率。此外,我们计算了材料的本征 Berry 曲率内尔茨导电性,与实验观察结果吻合良好。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.12929,
  title  = {Observation of the anomalous Nernst effect in altermagnetic candidate Mn5Si3},
  author = {Antonin Badura and Warlley H. Campos and Venkata K. Bharadwaj and Ismaïla Kounta and Lisa Michez and Matthieu Petit and Javier Rial and Miina Leiviskä and Vincent Baltz and Filip Krizek and Dominik Kriegner and Jan Zemen and Sjoerd Telkamp and Sebastian Sailler and Michaela Lammel and Rodrigo Jaeschke Ubiergo and Anna Birk Hellenes and Rafael González-Hernández and Jairo Sinova and Tomáš Jungwirth and Sebastian T. B. Goennenwein and Libor Šmejkal and Helena Reichlova},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.12929},
  year   = {2025}
}