Nature Materials：自旋-轨道力矩作用下非共线反铁磁体的旋向性异常

NavyLIu

2023-08-04

非共线反铁磁体是一个新兴的自旋电子材料家族，因为它们不仅具有反铁磁体的一般优点，而且能够实现独特的功能。最近，在一种非共线反铁磁体Mn₃Sn中，其中八极矩被定义为磁阶参数，自旋-轨道转矩（SOT）转换已经以与铁磁体相同的策略实现。然而，探索未知的八极矩动力学并将其与铁磁体的磁化矢量进行比较是至关重要的。在这里，麻省理工学院Liu Luqiao、日本东北大学Shunsuke Fukami、Jiahao Han报道了Mn₃Sn的SOT驱动动力学中的旋向性异常：当注入自旋电流时，八极矩沿与单个矩相反的方向旋转，导致SOT切换极性不同于铁磁体。

本文要点：

1) 通过使用二次谐波和直流磁强计，作者跟踪了SOT在八极矩旋转过程中对八极矩的影响，并揭示了旋向性异常源于注入的自旋和Mn₃Sn独特的手性自旋结构之间的相互作用。

2) 作者进一步建立了磁八极矩的转矩平衡方程，并对SOT效率进行了量化。该发现为理解和实现非共线反铁磁体的电操作提供了指导，非共线反铁磁体在本质上不同于公认的共线磁体。

参考文献：

Ju-Young Yoon et.al Handedness anomaly in a non-collinear antiferromagnet under spin–orbit torque Nature Materials 2023

DOI: 10.1038/s41563-023-01620-2

https://doi.org/10.1038/s41563-023-01620-2