AM：化学复杂合金中拓扑霍尔效应的观察

湘湘

2024-01-25

拓扑霍尔效应是手性自旋织构的输运响应，因此可以作为探测和理解这些非常规磁序的有力探针。到目前为止，拓扑霍尔效应只在通过Dzyaloshinskii-御名方守矢相互作用稳定自旋手性的非中心对称系统或具有Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida类型相互作用的三角晶格磁体中观察到。

中国科学院物理所Haiyang Bai、Baoan Sun和广西大学Zian Li等观察到在宽温度和磁场范围内具有简单面心立方（fcc）结构的Fe-Co-Ni-Mn化学复杂合金中显著的拓扑霍尔效应。

本文要点：

（1）

由于密排面心立方晶格上的磁性原子的随机占据和原子间的直接海森堡交换相互作用，该合金显示出很强的磁阻效应，这由低温状态下重入自旋玻璃态的出现和第一性原理计算所证明。

（2）

因此，拓扑霍尔效应归因于外部磁场下强自旋阻抑产生的非零自旋手性，这与skyrmion系统以及几何阻抑磁体的机制不同。

参考文献:

J. Yu, Y. Liu, Y. Ke, J. Su, J. Cao, Z. Li, B. Sun, H. Bai, W. Wang, Observation of Topological Hall Effect in A Chemically Complex Alloy. Adv. Mater. 2024, 2308415.

DOI: 10.1002/adma.202308415

https://doi.org/10.1002/adma.202308415