人工 kagome 自旋冰中的磁输运理论

具有特殊几何结构的磁性纳米阵列展现出类似于自旋冰材料中观察到的非平凡集体行为。在此我们提出一种新颖的电路模型来描述人工 kagome 自旋冰中的复杂磁输运现象。在该图像中，系统可视为由位于蜂窝阵列顶点处的电压源驱动的电阻网络。这些源的不同端子间的差分电压与支配局域磁化排序的冰规则相关。该电路模型将 kagome 冰的横向霍尔电压与底层自旋关联联系起来。将磁性纳米阵列视为超材料，我们给出一种介观本构方程，将霍尔电阻与系统的磁化分量相关联。我们进一步表明，当 kagome 冰经历磁荷排序转变时，霍尔信号显著增强。我们的分析可轻易推广到其他晶格几何，为基于人工自旋冰的磁阻器件设计提供了一种定量方法。