拓扑稀土锗化物半金属中的自旋序与动力学

$RE$Al(Si,Ge)（$RE$ = 稀土）家族已知会打破空间反演和时间反演对称性，是研究关联电子现象与拓扑非平庸能带之间相互作用的最合适平台之一。在此，我们报告了对 (Nd,Sm)AlGe 单晶进行的系统性磁性、输运和缪子自旋旋转与弛豫（$\mu$SR）测量，它们分别在 $T_\mathrm{N} = 6.1$ 和 5.9 K 时表现出反铁磁（AFM）转变。此外，NdAlGe 在 4.5 K 时还经历了一个非公度到公度的亚铁磁转变。弱横向场 $\mu$SR 测量证实了 AFM 转变，具有约 90% 的磁体积分数。在这两种情况下，零场（ZF）$\mu$SR 测量显示 NdAlGe 内部场分布比 SmAlGe 更无序，反映在 $T \ll T_\mathrm{N}$ 时具有更大的横向缪子自旋弛豫率 $\lambda^\mathrm{T}$。这可能是由于 NdAlGe 复杂的磁结构在外磁场下经历了一系列变磁转变，而 SmAlGe 仅表现出稳健的 AFM 序。在 NdAlGe 中，对于 $H \parallel c$，拓扑霍尔效应（THE）出现在第一次和第二次变磁转变之间，而在 SmAlGe 中则不存在。NdAlGe 中的这种 THE 最有可能归因于场诱导的拓扑自旋织构。纵向缪子自旋弛豫率 $\lambda^\mathrm{L}(T)$ 在 AFM 序附近发散，随后在 $T < T_\mathrm{N}$ 时明显下降。在磁有序态下，NdAlGe 的自旋涨落明显强于 SmAlGe。总体而言，我们的纵向场 $\mu$SR 数据表明 NdAlGe 中存在剧烈的自旋涨落，从而为 $RE$Al(Si,Ge) Weyl 半金属中 THE 及可能存在的拓扑自旋织构的起源提供了有价值的见解。