金沙贵宾厅-优惠大厅坐落于安徽省合肥市风景秀丽的科学岛，2008年4月30日经中国科学院批准成立，依托中国科学院合肥物质科学研究院管理（科发人教字〔2008〕133号），其前身是2005年12月20日成立的“合肥强磁场科学技术研究中心”。中心目标：发展... 更多简介 +
稳态强磁场实验装置（Steady High Magnetic Field Facility，简称SHMFF）是国家发改委支持的“十一五”国家重大科技基础设施。SHMFF法人单位是中国科学院合肥物质科学研究院，共建单位是中国科学技术大学。各项任务以中国科学院金沙贵宾厅-优惠大厅为依托... 更多简介 +
近日，金沙贵宾厅-优惠大厅陆轻铀课题组与安徽大学熊奕敏合作，利用稳态强磁场实验装置（SHMFF）超灵敏磁力显微镜测量系统（MFM），结合电子顺磁共振谱学和微磁学模拟，首次实现对笼目晶格中本征磁结构的观测。研究结果以“Real-space imaging of intrinsic symmetry-breaking spin textures in a kagome lattice”为题发表在高影响力期刊Advanced Science上。
材料宏观性质主要由其内部电子决定,而电子的性质又与晶格密不可分。笼目晶格能带结构天然具有狄拉克点、平带和范霍夫奇点，激发了拓扑磁结构以及非常规超导等在内的丰富的物理现象和内涵。这些奇异性质均与笼目晶格和电子序的相互作用紧密相关。
在超导领域，笼目超导体中竞争电子序的研究有望揭示高温超导机制，是超导领域核心问题之一。同时，反铁磁笼目晶格也是量子自旋液体的重要候选材料，为量子计算和量子信息科学等领域的研究提供了新的可能性。
虽然笼目晶格与电荷序的耦合已有较多研究，但是，其自旋序受晶格调控下的本征图案至今仍未被揭示。
近期，陆轻铀课题组通过MFM，首次实现了对笼目材料中本征磁结构的直接观测，在二元笼目Fe3Sn2单晶中发现一种受晶格调制的新型磁阵列结构。受晶格六重对称性和单轴磁各向异性的竞争影响，该材料磁重复单元呈现出独特的破缺六边形结构。结合霍尔输运的测量结果，进一步证实了该材料中拓扑破缺的自旋构型。
此外，变温实验进一步揭示Fe3Sn2单晶中温度驱动的磁重构行为。研究发现，这一过程是二级相变或弱一级相变，而非此前认为的一级相变。这一发现不仅纠正了先前的误解，还进一步确定该材料在低温下的磁基态为面内铁磁态，而非此前被广泛报道的自旋玻璃态。基于此，研究团队绘制了Fe3Sn2单晶的全新磁相图。
更重要的是，定量化的MFM数据揭示了即使在低温条件下，Fe3Sn2单晶中依然存在显著的面外磁分量。结合Kane-Mele模型分析，研究团队成功解释了低温下狄拉克能隙打开的原因，从而排除了此前关于低温斯格明子存在的假设。
金沙贵宾厅-优惠大厅博士生谢彩红为论文第一作者，冯启元副研究员、陆轻铀教授为共同通讯作者。金沙贵宾厅-优惠大厅韩玉岩副研究员、童伟研究员，南京师范大学马付胜教授，安徽大学熊奕敏教授等为论文合作者。该项研究获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202404088
图：借助自研超灵敏MFM，首次实现笼目晶格中本征磁结构的直接观测。发现一种新型拓扑破缺的磁阵列结构。
© 1996 - 金沙贵宾厅(中国)优惠大厅-首页|welcome 版权所有 皖ICP备05001008号-11
地址：安徽省合肥市蜀山湖路350号 邮编：230031 电话：0551-65591149 传真：0551-65591149 邮箱：chmfl@hmfl.ac.cn
表格下载