拓扑手性反铁磁半金属 CoNb3S6 中的三阶非线性输运性质
材料科学
2023-12-12 v1
摘要
近年来，动量空间中 Bloch 态之间的拓扑引起了极大关注。能带结构的量子几何由作为实部的量子度规和作为虚部的 Berry 曲率组成。虽然 Berry 曲率、Berry 曲率偶极子和 Berry 联极化率最近分别由一阶反常 Hall 效应、二阶和三阶非线性 Hall 效应所揭示，但由量子度规诱导的拓扑反铁磁材料 MnBi2Te4 中的二阶非线性横向和纵向响应直到最近才被报道。在此，我们证明了拓扑反铁磁材料 CoNb3S6 中类似的三阶非线性输运性质。我们观察到三阶非线性纵向 V3{\omega} xx 在反铁磁转变温度 TN ~ 29 K 处显著增加，这可能是由破坏时间反演对称性或空间反演对称性的量子度规诱导的。此外，在 Néel 温度 TN 以下的一阶 I-V 曲线中观察到了依赖温度的非线性行为，这在 MnBi2Te4 和 FeSn 中未曾报道。这种非线性 I-V 行为暗示可能存在电荷密度波 (CDW) 态，该态已在其姊妹材料 FeNb3S6 中被发现。同时，在三阶非线性纵向 V3{\omega} xx~ I^{\omega} 曲线中观察到两个平台，这也被推测与可能的 CDW 态有关。然而，一阶非线性 I-V 的真实机制及其与三阶非线性输运的关系需要更多的实验研究和理论解释。我们的工作为探索三次谐波非线性输运及其与磁序和 CDW 的相互作用提供了一条途径。
引用
@article{arxiv.2312.05824,
title = {Third order nonlinear transport properties in topological chiral antiferromagnetic semimetal CoNb3S6},
author = {Junjian Mi and Jialin Li and Miaocong Li and Sheng Xu and Shuang Yu and Zheng Li and Xinyi Fan and Huanfeng Zhu and Qian Tao and Linjun Li and Zhuan Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.05824},
year = {2023}
}
备注
16pages,4figures