扭曲反亚磁性体的超莫尔自旋纹理
量子物理
2025-10-30 v1
摘要
将二维 (2D) 层状材料堆叠提供了一个强大的平台，用于工程化电子和磁性状态。一般而言，所产生的状态（如莫尔磁性）在莫尔单元单元的尺度上具有周期性。本文报告了一种新型磁性——称为超莫尔磁状态——其特征为超出单个莫尔单元单元的长程磁性纹理，在扭曲双层铬三硝化物 (tDB CrI) 中观察到。我们发现，在小扭曲角的情况下，自发磁性纹理的尺寸随扭曲角度而增大，与底层莫尔周期性相反。在 1.1 扭曲器件中，纹理尺寸达到约 300 nm，这是底层莫尔波长的一个数量级，超过 2 的扭曲角度中则消失。运用扫描量子自旋磁力计，我们获得的向量场图表明，形成跨越多个莫尔单元的反亚磁性 Néel 型天体。综合扭曲角度依赖性研究和大规模原子级模拟，结果表明，由 Dzyaloshinskii--Moriya 相互作用、磁性各向异性和交换相互作用之间的复杂磁性竞争由层间相对旋转控制，产生支配支配性超莫尔自旋秩序的拓扑纹理。
引用
@article{arxiv.2510.25545,
title = {Super-Moir\'e Spin Textures in Twisted Antiferromagnets},
author = {King Cho Wong and Ruoming Peng and Eric Anderson and Jackson Ross and Bowen Yang and Meixin Cheng and Sreehari Jayaram and Malik Lenger and Xuankai Zhou and Yan Tung Kong and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Michael A. McGuire and Rainer Stöhr and Adam Wei Tsen and Elton J. G. Santos and Xiaodong Xu and Jörg Wrachtrup},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.25545},
year = {2025}
}