論文の概要: Anisotropic anomalous Hall effect in distorted kagome GdTi3Bi4
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.07578v1
- Date: Mon, 12 Jan 2026 14:30:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-13 19:08:01.441733
- Title: Anisotropic anomalous Hall effect in distorted kagome GdTi3Bi4
- Title（参考訳）: 歪んだカゴメGdTi3Bi4における異方性異常ホール効果
- Authors: Avdhesh K. Sharma, Bo Tai, Subhajit Roychowdhury, Premakumar Yanda, Ulrich Burkhardt, Xiaolong Feng, Claudia Felser, Chandra Shekhar,
- Abstract要約: トポロジカルカゴメ磁石は、幾何学、トポロジ、スピン、相関関係の間の量子相互作用の複雑な相互作用を探索するための豊かな風景を提供する。
GdTi3Bi4は、a軸に沿ってジグザグGd鎖と交差する層状Ti基のカゴメネットで結晶化し、15K以下で反強磁性的に注文する。
我々はGdTi3Bi4の温度と磁場依存性の電気輸送を異なる方向に示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.49940219740064656
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Topological kagome magnets offer a rich landscape for exploring the intricate interplay of quantum interactions among geometry, topology, spin, and correlation. GdTi3Bi4 crystallizes in layered Ti based kagome nets intertwined with zigzag Gd chains along the a axis and orders antiferromagnetically below 15 K. Here, we present the temperature and field dependent electrical transport of GdTi3Bi4 in different directions. The material exhibits anomalous Hall conductivity (AHC) of 410 S cm-1 at 2 K for B parallel c and it is completely absent for B parallel a, despite the similar magnetization observed in both orientations. This behavior is quite contradictory, as anomalous Hall effect (AHE) typically scales with the magnetization. Through first principles calculations, it is demonstrated that in the presence of time reversal symmetry broken by the Gd 4f sublattice and spin orbit coupling, the magnetization direction controls the orbital mixing in the Ti t2g bands, relocating Berry curvature hot spots and producing the observed orientation selective AHC. The results establish GdTi3Bi4 as platform for investigating new avenues of AHE, such as directional AHE, and thus shed new light on the intricate coupling between magnetic and electronic structures, paving the way for exploring novel quantum phenomena.
- Abstract（参考訳）: トポロジカルカゴメ磁石は、幾何学、トポロジ、スピン、相関関係の間の量子相互作用の複雑な相互作用を探索するための豊かな風景を提供する。
GdTi3Bi4は、a軸に沿ってジグザグGd鎖と交差する層状Ti基カゴメネットに結晶化し、15K以下で反強磁性的に配位する。
この材料は、410 S cm-1 の異常なホール伝導率 (AHC) を B 平行 c に対して 2K で示し、B 平行 a に対して完全に欠落している。
この挙動は非常に矛盾しており、異常ホール効果(AHE)は通常磁化とともにスケールする。
第一原理計算により、Gd4fサブ格子とスピン軌道結合によって破れた時間反転対称性の存在下で、磁化方向がTi t2g帯の軌道混合を制御し、ベリー曲率ホットスポットを移動させ、観測された配向選択的AHCを生成することを示した。
その結果、GdTi3Bi4 は方向 AHE などの AHE の新たな経路を研究するためのプラットフォームとして確立され、磁気構造と電子構造の間の複雑な結合に新たな光を当て、新しい量子現象を探求する道を開いた。
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