材料科学：非共線反強磁性体における磁気スピンホール効果と磁気逆スピンホール効果

スピンホール効果（SHE）は、磁気秩序を有する系において電流と集団的スピンダイナミクスの結合を実現し、現代のスピントロニクスの重要な要素となっている。しかし、これまでの研究では主として非磁性材料に重点が置かれていたため、SHEへの磁性の寄与はよく分かっていない。今回我々は、非磁性材料よりも反強磁性体の方が豊富なスピンホール特性を有することを示す。非共線反強磁性体Mn₃Snにおいて、その三角格子に配列した磁気モーメントの向きを反転させると、SHEが異常な符号変化を示すことが見いだされた。また、非磁性材料には存在せず、反強磁性体を含む一部の磁性材料では支配的になる、このSHE（我々はこれを磁気SHEと呼ぶ）と逆SHE（磁気逆SHE）への寄与が観測された。我々は、Mn₃Snにおいて支配的なこの磁気機構が、非共線磁気秩序によって生じる運動量依存性スピン分裂に起因すると考える。今回の発見は、反強磁性体スピントロニクスやスピン–電荷結合機構の地平を広げるものである。

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