論文の概要: Broken inversion symmetry in van der Waals topological ferromagnetic metal iron germanium telluride

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.14384v2
• Date: Tue, 07 Jan 2025 17:53:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-08 15:46:09.429778
• Title: Broken inversion symmetry in van der Waals topological ferromagnetic metal iron germanium telluride
• Title（参考訳）: ゲルマニウムテルル化鉄のファンデルワールストポロジーにおける破壊反転対称性
• Authors: Kai-Xuan Zhang, Hwiin Ju, Hyuncheol Kim, Jingyuan Cui, Jihoon Keum, Je-Geun Park, Jong Seok Lee,
• Abstract要約: 反転対称性の破れは多くの量子効果にとって重要であり、次世代のスピントロニクスにとって重要なスピン軌道トルクの基礎である。 近年, トポロジカルファンダーワールス (vdW) マグネット鉄テルル化物に, 新規な内在性スピン軌道トルクが確立されている。 ここでは,第2高調波発生法(SHG)により直接測定されたテルル化鉄のインバージョン対称性の破断の証拠を報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.788385213154216
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• Abstract: Inversion symmetry breaking is critical for many quantum effects and fundamental for spin-orbit torque, which is crucial for next-generation spintronics. Recently, a novel type of gigantic intrinsic spin-orbit torque has been established in the topological van-der-Waals (vdW) magnet iron germanium telluride. However, it remains a puzzle because no clear evidence exists for interlayer inversion symmetry breaking. Here, we report the definitive evidence of broken inversion symmetry in iron germanium telluride directly measured by the second harmonic generation (SHG) technique. Our data show that the crystal symmetry reduces from centrosymmetric P63/mmc to noncentrosymmetric polar P3m1 space group, giving the three-fold SHG pattern with dominant out-of-plane polarization. Additionally, the SHG response evolves from an isotropic pattern to a sharp three-fold symmetry upon increasing Fe deficiency, mainly due to the transition from random defects to ordered Fe vacancies. Such SHG response is robust against temperature, ensuring unaltered crystalline symmetries above and below the ferromagnetic transition temperature. These findings add crucial new information to our understanding of this interesting vdW metal, iron germanium telluride: band topology, intrinsic spin-orbit torque and topological vdW polar metal states.
• Abstract（参考訳）: 反転対称性の破れは多くの量子効果にとって重要であり、次世代のスピントロニクスにとって重要なスピン軌道トルクの基礎である。 近年, トポロジカルバンデルワールス (vdW) マグネット鉄テルル化物に, 新規な内在性スピン軌道トルクが確立されている。 しかし、層間反転対称性の破れについて明確な証拠が存在しないため、これはパズルのままである。 ここでは,第2高調波発生法(SHG)により直接測定されたテルル化鉄のインバージョン対称性の破断の証拠を報告する。 結晶対称性は、中心対称P63/mmcから非中心対称極性P3m1空間群へと減少し、3次元SHGパターンが支配的な外面偏光を与えることを示す。 さらに、SHG反応は、主にランダムな欠陥から順序付けられたFe空孔への移行によって、Fe欠乏の増加に伴って、等方パターンから鋭い3倍対称性へと進化する。 このようなSHG反応は温度に対して堅牢であり、強磁性遷移温度より上および下方の未変化結晶対称性を保証する。 これらの発見は、この興味深いVdW金属、鉄ゲルマニウムテルル:バンドトポロジー、固有スピン軌道トルク、およびVdW極性金属状態の理解に重要な新しい情報を与える。

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