論文の概要: Revealing Emergent Magnetic Charge in an Antiferromagnet with Diamond Quantum Magnetometry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.12125v1
• Date: Tue, 21 Mar 2023 18:30:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-23 16:24:54.333691
• Title: Revealing Emergent Magnetic Charge in an Antiferromagnet with Diamond Quantum Magnetometry
• Title（参考訳）: ダイヤモンド量子磁気測定による反強磁性体中の創発的磁気電荷の解明
• Authors: Anthony K. C. Tan, Hariom Jani, Michael H\"ogen, Lucio Stefan, Claudio Castelnovo, Daniel Braund, Alexandra Geim, Matthew S. G. Feuer, Helena S. Knowles, Ariando Ariando, Paolo G. Radaelli, Mete Atat\"ure
• Abstract要約: トポロジカルテクスチャの反面、磁気材料のエキゾチックな位相において重要な役割を担い、論理とメモリの応用を約束する。 反強磁性体では、これらのテクスチャは強磁性体に対する安定性とより高速なダイナミクスを示す。 無視可能なバックアクションによる高感度ベクトル磁場センシングの需要を満たす技術は、ダイヤモンド量子磁気メトリーである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 42.60602838972598
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Whirling topological textures play a key role in exotic phases of magnetic materials and offer promise for logic and memory applications. In antiferromagnets, these textures exhibit enhanced stability and faster dynamics with respect to ferromagnetic counterparts, but they are also difficult to study due to their vanishing net magnetic moment. One technique that meets the demand of highly sensitive vectorial magnetic field sensing with negligible backaction is diamond quantum magnetometry. Here, we show that the archetypal antiferromagnet, hematite, hosts a rich tapestry of monopolar, dipolar and quadrupolar emergent magnetic charge distributions. The direct readout of the previously inaccessible vorticity of an antiferromagnetic spin texture provides the crucial connection to its magnetic charge through a duality relation. Our work defines a novel paradigmatic class of magnetic systems to explore two-dimensional monopolar physics, and highlights the transformative role that diamond quantum magnetometry could play in exploring emergent phenomena in quantum materials.
• Abstract（参考訳）: トポロジカルテクスチャの反面、磁気材料のエキゾチックな位相において重要な役割を担い、論理とメモリの応用を約束する。 反強磁性体では、これらのテクスチャは強磁性体に対する安定性とより高速なダイナミクスを示すが、その消滅する純磁気モーメントのために研究も困難である。 不可解なバックアクションを伴う高感度ベクトル磁場センシングの需要を満たす技術の一つがダイヤモンド量子磁気測定である。 ここでは,反強磁性体ヘマタイトが単極性,双極性,四極性に富む磁気電荷分布を有することを示す。 反強磁性スピンテクスチャの先に到達不能な渦の直接読み出しは、双対関係を介してその磁気電荷に重要な接続を与える。 我々の研究は、2次元の単極性物理学を探求する新しいパラダイムの磁気システムを定義し、ダイヤモンド量子磁気学が量子物質の創発的現象を探求する上で果たす変化的役割を強調している。

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