三角反铁磁材料Mn3Z(Z=Ga,Ge,Sn)的磁性和输运性质

• 作者: 张强强 柳祝红 马星桥 刘恩克
• 来源期刊: 中国材料进展
• 学科: 物理学
• 关键词: Mn3Z(Z=Ga Ge Sn) 反铁磁材料 拓扑材料 霍尔效应 能斯特(Nernst)效应
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 自旋电子学材料专栏Ⅱ|Issue on Spintronic Materials Ⅱ
• 页码范围: 861-870
• 页数: 10页
• 分类号: O469
• 语种: 中文
• DOI: 10.7502/j.issn.1674-3962.202107017

摘要

反铁磁材料具有零磁矩或非常小的磁矩,不易受外磁场干扰.相对于铁磁材料,反铁磁材料具有更低的能量损耗和更高的响应频率等优点,因在自旋电子学领域的实际应用方面具有巨大潜力而备受关注.作为一种兼具Kagome晶格及三角反铁磁性的特殊自旋电子学材料,六角Mn3Z(Z=Ga,Ge,Sn)合金展现出巨大的反常霍尔效应、拓扑霍尔效应、自旋霍尔效应以及反常能斯特(Nernst)效应等.这些物理效应涉及到当今凝聚态物理研究中最前沿的问题,对它们的研究不仅可以深化对凝聚态磁性物理的理解,而且也驱动了反铁磁自旋电子学的发展.首先介绍了Mn3Z合金的晶格结构及特殊的磁结构,简要分析了理论计算得到的电子结构对材料输运性能的影响.结合实验报道的Mn3Z的磁性及输运性质等对3种六角结构合金的优异性能及研究进展进行了概述,揭示了磁结构和电子结构对材料输运性质的物理机制,并对Mn3Z系列合金拓扑相关的输运性质进行了展望.