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物性物理学:電荷秩序型カゴメ金属CsV3Sb5におけるスイッチング可能なキラル輸送
Nature 611, 7936 doi: 10.1038/s41586-022-05127-9
導体がその鏡映と異なる場合、電子磁気キラル異方性(eMChA)と呼ばれる非線形電気応答など、アキラル金属では禁じられている異常なキラル輸送係数が現れる。キラル輸送の特性は、反転中心を持たない多くの導体では対称性によって許容されているが、観測できるレベルには達するのは、遍歴電子との例外的に強いキラル結合が存在するまれな場合だけである。今のところ、キラル輸送が観測されているのは、原子位置が鏡映対称性を強く破る物質に限られている。今回我々は、中心対称性を持つ層状カゴメ金属CsV3Sb5において、面内磁場下での第二高調波生成を通してキラル輸送を観測したことを報告する。eMChA信号は、T′ ≈ 35 Kを下回る温度で、CsV3Sb5の電荷秩序状態(TCDW ≈ 94 K)の深部にある場合にのみ顕著になる。この温度依存性から、電子キラリティー、一方向性電荷秩序、推定される軌道ループ電流に起因する自発的な時間反転対称性の破れの間の直接的な対応が明らかになった。我々は、キラリティーが面外磁場成分によって定まり、磁場の符号を変えることによって左巻き輸送から右巻き輸送への遷移を誘起できることを示す。CsV3Sb5は、小さな磁場変化で強いキラル輸送を制御・スイッチングすることのできる初めての物質であり、これは、構造的にキラルな物質とは全く対照的で、キラルエレクトロニクスへの応用に必要不可欠である。

