論文の概要: Current-driven collective control of helical spin texture in van der Waals antiferromagnet
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.00319v1
- Date: Sat, 01 Mar 2025 03:14:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-05 19:13:39.712023
- Title: Current-driven collective control of helical spin texture in van der Waals antiferromagnet
- Title（参考訳）: van der Waals反強磁性体におけるヘリカルスピンテクスチャーの電流駆動集団制御
- Authors: Kai-Xuan Zhang, Suik Cheon, Hyuncheol Kim, Pyeongjae Park, Yeochan An, Suhan Son, Jingyuan Cui, Jihoon Keum, Joonyoung Choi, Younjung Jo, Hwiin Ju, Jong-Seok Lee, Youjin Lee, Maxim Avdeev, Armin Kleibert, Hyun-Woo Lee, Je-Geun Park,
- Abstract要約: ヘリカル反強磁性体の電流制御の最初の実験的および理論的例を報告する。
平面内電流はスピン軌道トルクを生成し、その結果、ヘリカル反強磁性秩序と直接相互作用する。
この研究はヘリカル反強磁性体の電気的制御の理解を広げ、電気的制御のための興味深い材料プラットフォームとしてvdW量子磁石を推進している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.673586069414657
- License:
- Abstract: Electrical control of quantum magnetic states is essential in spintronic science. Initial studies on the ferromagnetic state control were extended to collinear antiferromagnets and, more recently, noncollinear antiferromagnets. However, electrical control mechanisms of such exotic magnetic states remain poorly understood. Here, we report the first experimental and theoretical example of the current control of helical antiferromagnets, arising from the competition between collinear antiferromagnetic exchange and interlayer Dzyaloshinskii-Moriya interaction in new van-der-Waals (vdW) material Ni1/3NbS2. Due to the intrinsic broken inversion symmetry, an in-plane current generates spin-orbit torque that, in turn, interacts directly with the helical antiferromagnetic order. Our theoretical analyses indicate that a weak ferromagnetic order coexists due to the Dzyaloshinskii-Moriya interaction, mediating the spin-orbit torque to collectively rotate the helical antiferromagnetic order. Our Ni1/3NbS2 nanodevice experiments produce current-dependent resistance change consistent with the theoretical prediction. This work widens our understanding of the electrical control of helical antiferromagnets and promotes vdW quantum magnets as interesting material platforms for electrical control.
- Abstract（参考訳）: 量子磁気状態の電気的制御は、スピントロニクス科学において不可欠である。
強磁性状態制御の初期の研究は、コリニア反強磁性体、さらに最近では非コリニア反強磁性体にまで拡張された。
しかし、このようなエキゾチックな磁気状態の電気的制御機構は理解されていない。
本稿では,新しいファンダー・ダー・ワール(vdW)材料Ni1/3NbS2におけるコリニア反強磁性交換と層間ジアルシンスキー-モリヤ相互作用の競合から生じるヘリカル反強磁性体の電流制御に関する最初の実験的および理論的例を報告する。
内在的なインバージョン対称性のため、面内電流はスピン軌道トルクを生成し、その結果、ヘリカル反強磁性秩序と直接相互作用する。
我々の理論解析は、ジアラロシンスキー-モリヤ相互作用による強磁性秩序の弱い共存がスピン軌道トルクを媒介し、ヘリカル反強磁性秩序をまとめて回転させることを示唆している。
我々のNi1/3NbS2ナノデバイス実験は、理論予測と一致する電流依存性の抵抗変化を生じる。
この研究はヘリカル反強磁性体の電気的制御の理解を広げ、電気的制御のための興味深い材料プラットフォームとしてvdW量子磁石を推進している。
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