Forskere løser magnetiske strukturer af forskellige topologiske semimetaller

Topologiske semimetaller er en af ​​de store opdagelser inden for kondenseret fysik i de seneste år. Det magnetiske Weyl -halvmetal, hvor Weyl -noder kan genereres og moduleres ved magnetisering, giver en ideel platform til undersøgelse af det magnetfelt-indstillelige link mellem Weyl-fysik og magnetisme. Men på grund af manglen på passende eller højkvalitetsprøver, de fleste af de teoretisk forventede magnetiske topologiske semimetaller er ikke blevet eksperimentelt bekræftet. Derfor, udforskning af nye magnetiske topologiske semimetaller er af stor betydning.

For nylig, forskere fra High Magnetic Field Laboratory i Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), i samarbejde med forskere fra Huazhong University of Science and Technology og Anhui University, løste magnetiske strukturer af forskellige topologiske semimetaller ved hjælp af Resistive Magnet of Kinas Steady High Magnetic Field Facility (SHMFF) af HFIPS.

Teamet udførte en undersøgelse af enkeltkrystaller af høj kvalitet af PrAlGe og DySb. Til PRAlGe, den iboende ferromagnetiske ordning fungerer som en Zeeman-kobling for at opdele spin-up og spin-down-båndene, men hele båndstrukturen bevares stadig. Undersøgelsen af ​​magnetisme foreslog, at den magnetiske interaktion i PrAlGe er af en 2D Ising -type, afslører en ensartet magnetisk interaktion langs c -aksen. Imidlertid, ordremomenterne vippes fra c -aksen, som forårsager antiferromagnetisme i ab -planet.

Med hensyn til DySb, et feltinduceret trikritisk fænomen afsløres. Baseret på magnetiseringsanalysen, et detaljeret HT-fasediagram omkring faseovergangen konstrueres, når magnetfeltet påføres langs [001] -retningen.

Dette fasediagram er en indikation på delikat konkurrence og balance mellem flere magnetiske interaktioner i disse systemer og lægger et solidt fundament for fremtidig forskning i topologisk overgang og kritikalitet.