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通过压力调控自旋分裂反亚磁体 MnTe 的磁性

材料科学 2025-08-01 v2

摘要

六方反亚磁体 MnTe 因其作为自旋互补磁体的典型例证而引发浓厚兴趣,其中晶体和自旋对称性的组合在无需自旋轨道耦合的情况下提升了电子能带的自旋退极性,称为非相对论性自旋分裂 (NRSS)。NRSS 的子群由连接两个相反自旋亚晶格的特定自旋互换对称性决定。在 MnTe 中,此对称性为旋转,导致自旋分裂位于 Brillouin 区中心之外的子群,常称为反变磁性。MnTe 还具有已知任何反亚磁体中最大的自发磁体积效应,表明磁矩与体积之间存在强耦合。这种磁-结构耦合为调控 MnTe 的自旋分裂性质提供了潜在的调节手段。本文使用 in situ\textit{in situ} 应力下的中子衍射,确定压力对 MnTe 磁性的影响,并进一步探索这种磁-结构耦合。我们发现施加压力显著提高了 Né 温度,但降低了有序磁矩。我们解释为强化的磁交换相互作用导致更高的 TNT_\mathrm{N},同时通过密度泛函理论描述 Individual Mn 原子的局部矩降低。这反映了压力下的轨道杂化和电子脱夹层的增加。这些结果表明,MnTe 的磁性可以通过压力控制,为通过物理或化学压力调控以获得更佳自旋电子学性能开辟了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.08979,
  title  = {Tuning the magnetic properties of the spin-split antiferromagnet MnTe through pressure},
  author = {Edison P. Carlisle and George Yumnam and Stuart Calder and Bianca Haberl and Jia-Xin Xiong and Michael A. McGuire and Alex Zunger and Raphaël P. Hermann and Benjamin A. Frandsen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.08979},
  year   = {2025}
}

备注

9 Pages, 6 figures, 1 table