磁性：整合スピンらせん磁気構造を持つ金属p波磁性体
Nature 646, 8086 doi: 10.1038/s41586-025-09633-4
スピン分裂した電子構造を持つ反強磁性状態は、正味の磁化が（ほぼ）ゼロであるにもかかわらず、スピントロニクス的現象、マグノニクス的現象、エレクトロニクス的現象を生じさせる。最も単純な奇パリティのスピン分裂であるp波は、元々、相互作用電子系における集団的不安定性から出じるものとして提案された。近年の理論研究により、強い電子相関を必要とせずにp波型スピン分裂した電子バンドを実現する別の経路が特定され、これはp波磁性と呼ばれている。本研究で我々は、金属p波磁性体の実験的実現を示す。非局在化した伝導電子の奇パリティスピン分裂は、局在磁気モーメントの反強磁性的な構造、すなわち化学的単位胞の偶数倍の周期を持つ共面的らせん磁気周期との結合から生じる。この磁気構造は、X線散乱実験によって明らかにされた。この磁気構造は空間反転対称性を破るが、単位胞の半分の並進まで時間反転対称性を近似的に保持しており、p波磁性の対称性の条件を満たしている。理論予測と一致して、我々のp波磁性体は、電子伝導率において特徴的な異方性を示した。相対論的なスピン–軌道相互作用と微小な正味の自発磁化により時間反転対称性がさらに破れる結果、反強磁性体としては巨大な異常ホール効果（600 S cm−1より大きいホール伝導率、3％より大きいホール角）が発現した。理論計算により、p波磁性体の電子構造に見られるスピンノード面が小さな摂動によって容易にギャップを形成し、異常ホール効果を誘起することが示された。我々は、金属的p波磁性体が、磁性体、超伝導体、スピントロニクスデバイスにおけるスピン分裂した電子状態の機能性を調べる理想的なプラットフォームであることを確立した。
