💡这项突破是什么?
Nat. Commun.11, 560 (2020), Phys. Rev. B105, 144423 (2022)],但其演化规律和起源还不清楚。
研究团队通过测量Co3Sn2S2在不同磁化历史下的霍尔回线和磁滞回线,在该体系中实现了偏置符号、大小等温反复可调的不对称磁化行为 [图1(a–d)],而当施加的外磁场足够高时,正负矫顽力变得对称,偏置现象消失 [图1(e)]。进一步分析表明,这种不对称磁滞回线的根源在于Co3Sn2S2体系中存在具有数特斯拉翻转临界场的硬磁性微观磁态,当测量中施加的最高外磁场低于翻转临界场时,磁态保持原有取向,对磁化翻转的单向作用主导了回线单侧较低的矫顽力 [图1(f)],呈现出可调的类交换偏置的行为;而当外加磁场高于翻转临界场时,磁态被取向到外场方向,不再影响下一次反磁化过程,类交换偏置行为消失,回线变得对称。
这一结果揭示了Co3Sn2S2中类交换偏置行为具有与传统交换偏置行为截然不同的机制,这不仅加深了我们对Co3Sn2S2这一典型磁性外尔材料磁性的理解,还为调控磁化翻转、进而调控拓扑输运物性提供了新的思路。
强磁场中心曾庆祺博士为该工作第一作者,强磁场中心屈哲研究员和物理所刘恩克研究员为共同通讯作者。强磁场中心为该工作的第一单位。该项研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院建制化科研项目、中国科学院青年团队项目、安徽省重大专项、强磁场安徽省实验室等的支持。

图1 (a–d) 5 K等温可调的不对称霍尔回线(插图示意加场过程);(e) 足够高的外加磁场下回线对称,正负矫顽力达最大值;(f) 微观局域磁态对磁化翻转的影响示意图。



