物性物理学：非共面反強磁性体における格子縞状のスピン分裂の観測

凝縮物質系における電子スピンの空間的分離、運動量分離、エネルギー分離は、スピン偏極電流を生成し操作する新しいデバイスの開発の指針となる。最近、磁性体におけるこれまで見過ごされていた一連の対称操作が注目されたことが、新しいタイプのスピン分裂の発現につながっており、特定の反強磁性体のエネルギーバンドにおいて巨大な運動量依存スピン偏極が可能になっている。理論予測が増え続けているにもかかわらず、そうしたスピン分裂の直接的な分光学的証拠は、まだ得られていない。今回我々は、そうした物質の存在を示す確かな分光学的証拠と計算的証拠を提示する。非共面反強磁性体二テルル化マンガン（MnTe₂）において、スピンの面内成分が、ブリルアンゾーンの対称性の高い面に対して逆対称であり、反強磁性（AFM）基底状態において格子縞状のスピンテクスチャーを構成することが見いだされた。そうした非従来型のスピンパターンは、高温常磁性状態において減少することがさらに見いだされ、スピン–軌道結合（SOC）ではなく内在するAFM秩序に由来していた。今回の知見は、時間反転の破れによって誘起された新しいタイプの二次のスピンテクスチャーを実証するものであり、AFMスピントロニクスを確固たる基盤上に位置付けるとともに、関連物質におけるエキゾチックな量子現象を研究する道を開く。

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