调控层状拓扑反磁体中的 Néel 磁序
介观与纳米尺度物理
2026-01-21 v1
摘要
在二维极限下，Néel 磁序与范德华型拓扑反磁体之间的相互作用可在量子异常霍尔态中引发级联量子相变和自旋调制效应等新型量子现象。然而，由于反磁体缺乏净磁化，探测能量退�的 Néel 磁序长期以来一直是面临重大挑战的难题。灵感来源于在 AlOx 包覆的层状拓扑反磁体 MnBi2Te4 中实现量子异常霍尔效应的最新进展，我们通过 AlOx 包覆层实现了对 Néel 磁序的确定性控制。通过调节表面各向异性，我们发现产生取决于奇偶性的对称性破坏状态，其表现为不同的奇偶边界结构，包括 180 度域壁或连续自旋结构。通过基于域分辨的磁力显微镜对比研究 AlOx 包覆和原生奇层 MnBi2Te4 薄片，发现铁磁 coercivity 和磁化反转动力学之间存在显著差异。值得注意的是，首次观察到一种源于垂直磁各向异性而非传统界面锁定机制的非传统巨型交换偏置。我们的发现为通过表面修饰控制 A 类反磁体的 Néel 磁序奠定了路径，为自旋器件和量子信息技术提供了新的机遇。
引用
@article{arxiv.2504.10237,
title = {Tailoring Neel orders in Layered Topological Antiferromagnets},
author = {Xiaotian Yang and Yongqian Wang and Yongchao Wang and Zichen Lian and Jinsong Zhang and Yayu Wang and Chang Liu and Wenbo Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.10237},
year = {2026}
}