课题组在反铁磁热电输运方面取得重要进展

2020年2月13日

作为凝聚态物理学的一个基本现象，反常能斯特效应在过去一直被认为只存在于铁磁体或亚铁磁体中。近年来，研究人员发现，其也能出现在一些特殊的非共线反铁磁中。譬如，最近研究最热门的具有左手自旋手性的非共线反铁磁体Mn3Sn，据信具有相当大的反常能斯特电导0.2~0.4 A/Km。

和Mn3Sn类似，立方反钙钛矿Mn3XN (X = Ga, Zn, Ag, or Ni)也是一类及其重要的非共线反铁磁。有趣的是，在不同的温度下，Mn3XN呈现出多种奇异的非共线反铁磁结构。而探索在不同非共线自旋序下所产生的物理现象是非常重要的。我们利用第一性原理和群理论详细研究了Mn3XN的具有自旋序依赖的反常能斯特效应。研究发现，当沿着顺时针方向同时旋转平面内的三个自旋时，Mn3XN显示了随旋转角周期性变化的反常能斯特效应。当Mn3XN处于R1相时，反常能斯特效应被禁止；随着旋转角的变化，反常能斯特电导逐渐增强并在R3相达到最大。有趣的是，计算发现Mn3NiN具有相当大的反常能斯特电导[1.8 A/Km]，是目前为止反铁磁材料中最大的，几乎比Mn3Sn大一个量级。

我们的研究提供了非常具有前景的非共线反铁磁材料，对自旋热电子学有极大参考价值。