近日,湖北大学物理学院梁世恒教授团队在基于非共线反铁磁晶格调控的自旋轨道矩研究上取得了新进展,研究成果以“Correlation between unconventional spin Hall effect and crystal structure in the noncollinear antiferromagnet Mn₃Sn”为题,发表于国际凝聚态物理主流期刊《Physical Review B》。
该研究通过精确调控Mn₃Sn薄膜的退火温度,成功实现了对其晶格常数c与晶格应变的有效调控,并系统研究了晶体结构对非常规自旋霍尔效应的影响。研究团队利用自旋转矩铁磁共振技术发现,随着晶格常数c趋近于其平衡值,由z方向自旋极化电流所产生的阻尼型转矩效率可提升超过一个数量级。这一增强效应源于应变对材料手性自旋结构的调制作用。
该工作不仅揭示了Mn₃Sn中自旋极化各向异性的结构起源,也为开发与半导体工艺兼容的高效自旋源提供了一条可扩展的技术路径,对未来低功耗、全电控自旋电子器件的发展具有一定意义。

论文链接:https://doi.org/10.1103/9ndy-z3nt
该工作得到了国家自然科学基金,湖北省自然科学基金,湖北省青年科技人才培养项目,武汉市重点研发计划,武汉市自然科学基金探索计划(晨光计划)等项目的支持。
(审核人:周宗兴)