交错磁体(altermagnet)是一类兼具反铁磁序与时间反演对称破缺的新型磁性材料,近年来受到凝聚态物理领域的广泛关注。与传统铁磁体不同,交错磁体在动量空间中呈现交替的自旋极化特征,有望在自旋电子学器件中实现无场、低耗散的自旋操控。
浙江大学关联物质研究中心联合国内外合作者,在 CrSb 单晶体系中系统研究了低温下的纵向与横向电阻率、霍尔效应及磁阻行为。实验发现,在特定磁场与温度区间,材料展现出与常规铁磁或反铁磁金属显著不同的输运特征,表明交错磁序对载流子散射机制产生了独特调制。
主要发现
- 在交错磁相区观测到反常霍尔效应的符号翻转,与理论预言的能带劈裂图像一致;
- 低温磁阻呈现各向异性增强,反映自旋依赖散射在动量空间的不均匀分布;
- 结合第一性原理计算,确认了 CrSb 的交错磁基态与实验测量相互印证。
这项工作为在真实材料体系中验证交错磁体概念提供了关键实验证据,也为后续探索拓扑输运与自旋极化电流的耦合开辟了新方向。
论文第一作者为研究中心博士研究生,通讯作者为中心教授团队。研究得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金及浙江大学「新基石科学实验室」等平台支持。全文可通过 Physical Review Letters 官网查阅。
中心将继续围绕强关联电子体系、量子磁性及新型量子材料开展实验与理论研究,欢迎国内外学者访问交流、开展合作。