A 型反铁磁体 NaCrTe2 中自旋翻转驱动的巨大磁输运
材料科学
2021-10-01 v1
摘要
对于各向异性磁电阻（AMR）效应，其数值同时协同依赖于磁电阻（MR）与磁晶各向异性能（MAE）的大小。在磁性材料中，由于弱自旋-晶格耦合与小 MAE，巨大 AMR 与 MR 信号的同时出现相当困难。本文通过重排自旋构型，报道了层状 A 型反铁磁性（AFM）NaCrTe2 中可观的磁输运效应。施加 H 后，相邻层的反平行自旋被翻转为铁磁性（FM）耦合，可为沿 c 轴的 Ising 型或 ab 面内的 XY 型。理论计算表明，能带隙从 0.39 eV 收窄至 0.11 eV，分别伴随从半导体（高阻态）到半半导体（低阻态）的转变。由此，在 10 K 获得 -90% 的巨大负 MR 比。更重要的是，沿 H//c 的 R 下降远快于 H//ab，因为 Ising-FM 态的 MAE 比 XY-FM 低 1017 {\mu}eV/Cr3+。这种显著差异导致 10 K 时 AMR 比达 732%，据我们所知为纪录值。这些发现揭示了 NaCrTe2 中磁输运的内在起源，并将激励我们在更多 AFM 材料中探索 H 敏感的输运性质。
引用
@article{arxiv.2109.14923,
title = {Spin-flip-driven giant magneto-transport in A-type antiferromagnet NaCrTe2},
author = {Junjie Wang and Jun Deng and Xiaowei Liang and Guoying Gao and Tianping Ying and Shangjie Tian and Hechang Lei and Yanpeng Song and Xu Chen and Jian-gang Guo and Xiaolong Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.14923},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 4 figures