Electrical manipulation of Antiferromagnetic State in Non-centrosymmetric Systems

非中心对称系统中反铁磁态的电操纵

• 批准号: 21K13873
• 负责人: ヌイェン カーン
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K13873/
• 关键词: Magnetism; Antiferromagnet; Symmetry Breaking; Nonreciprocal transport

Antiferromagnetic materials recently appear as a promising candidate toward realizing denser, faster, and more robust future spin-electronic devices, despite the difficulty to control. In this work, we aim to develop and investigate a new class of antiferromagnetic materials, transition metal intercalated van der Waals materials with non-coplanar spin texture. Utilizing the unique feature of simultaneous symmetry breaking in this material, we would like to pursuit 2 targets: (i) Non-reciprocal transport phenomena in chiral antiferromagnet with broken time-reversal symmetry and (ii) Manipulation of antiferromagnetic states with electric current. Successful observation of these phenomene may pave a new way toward establishing an effective method for reading out and writing AFM states.

反铁磁性材料最近被认为是实现密度更高、速度更快、更坚固的未来自旋电子器件的有希望的候选材料，尽管很难控制。在这项工作中，我们旨在开发和研究一类新的反铁磁材料，即具有非共面自旋织构的过渡金属插层范德华材料。利用这种材料中对称性同时破缺的独特特性，我们想要追求两个目标：(I)手性反铁磁体中的非互易输运现象，具有时间反转对称性破缺；(Ii)电流操纵反铁磁态。这些现象的成功观测可能为建立一种有效的读出和写入原子力显微镜状态的方法铺平道路。

项目成果

Spontaneous topological Hall effect induced by non-coplanar antiferromagnetic order in intercalated van der Waals materials

• DOI: 10.1038/s41567-023-02017-3
• 发表时间: 2023-03
• 期刊: Nature Physics
• 影响因子: 19.6
• 作者: H. Takagi;R. Takagi;S. Minami;T. Nomoto;K. Ohishi;M.-T. Suzuki;Y. Yanagi;M. Hirayama;N. Khanh;K. Karube;H. Saito;D. Hashizume;R. Kiyanagi;Y. Tokura;R. Arita;T. Nakajima;S. Seki

Multiple-step topological phase transitions in a centrosymmetric tetragonal magnet GdRu2Ge2

中心对称四方磁体 GdRu2Ge2 中的多步拓扑相变

• 发表时间: 2022
• 作者: . Yoshimochi;R. Takagi;J. Ju;S. Hayami;Nguyen D. Khanh;H. Saito;H. Sagayama;H. Nakao;T. Arima;Y. Tokura;T. Nakajima;S. Seki
• 通讯作者: S. Seki

Oak Ridge National Laboratory(米国)

橡树岭国家实验室（美国）

異常ホール反強磁性体CoM3S6(M=Nb,Ta)の偏極中性子散乱による磁気構造解析

偏振中子散射法分析反常霍尔反铁磁材料CoM3S6 (M=Nb,Ta)的磁结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 高木寛貴;高木里奈;齋藤開;Nguyen Duy Khanh;大石一城;鬼柳亮嗣;野本拓也;見波将;鈴木通人;柳有起;平山元昭;軽部皓介;橋爪大輔;十倉好紀;有田亮太郎;中島多朗;関真一郎
• 通讯作者: 関真一郎

Zoology of multiple-Q spin textures in centrosymmetric tetragonal magnet GdRu2Si2

中心对称四方磁体 GdRu2Si2 中多 Q 自旋织构的动物学

• 发表时间: 2022
• 作者: Nguyen Duy Khanh;Taro Nakajima;Satoru Hayami;Shang Gao;Yuichi Yamasaki;Hajime Sagayama;Hironori Nakao;Rina Takagi;Yukitoshi Motome;Yoshinori Tokura;Taka-hisa Arima;Shinichiro Seki
• 通讯作者: Shinichiro Seki