非铁磁性抗磁性体系中的矢量自旋手性开关
材料科学
2025-12-22 v1
摘要
自旋手性为控制材料中的磁性和拓扑相提供了强大的控制手段，使其能够实现下一代自旋电子学和量子技术。共平面非铁磁性抗磁性体系具有 Kagome 晶格自旋几何结构，拥有矢量自旋手性（Vector Spin Chirality, VSC），为手性驱动相控制提供了绝佳平台。然而，支配 VSC 开关及其与磁序、电子结构和量子几何结构之间的耦合机制仍然尚不清晰，且缺乏实验证据。本文提供了关于 Mn3CrN 异相薄膜中温度驱动 VSC 开关的决定性实验证据。VSC 开关伴随量子几何和 Lifshitz 相位转换，通过异常霍尔导电率剩余值峰、纵向电阻率金属-绝缘体类十字和 X射线磁光圆二色性信号的显著变化来表现。VSC 的反转重构自旋配置、费米面拓扑和 Berry 曲率，标志着一种统一的磁-电子-量子几何相位转换。这种新兴行为通过磁性传输和磁光测量捕获，同时得到第一性原理理论的支持，确立了 VSC 作为手性驱动相工程和多功能量子器件设计中的活跃控制旋钮。
引用
@article{arxiv.2512.17248,
title = {Vector Spin Chirality Switching in Noncollinear Antiferromagnets},
author = {Aritra Dey and R. Bhuvaneswari and Sourav Chowdhury and Souvik Banerjee and Manisha Bansal and Smritiparna Ghosh and Anwesha Bera and Raktim Maity and Jayjit Kumar Dey and Weibin Li and Ashalatha Indiradevi Kamalasanan Pillai and Manuel Valvidares and Subhajit Roychowdhury and Magnus Garbrecht and Tuhin Maity and Umesh Waghmare and Bivas Saha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.17248},
year = {2025}
}