高精度透视 成像技术揭示非共线反铁磁体的磁畴结构

非共线反铁磁材料的净磁矩接近于零，但表现出显著的异常横向传输特性，被认为是下一代自旋电子器件的候选材料。

这些材料的磁畴结构对于信息存储至关重要，然而，Mn 3 Sn、Mn 3 Ge等非共线反铁磁材料的磁畴成像一直是该研究领域的重大挑战。

中国科学技术大学侯大志教授团队与上海科技大学郭延峰教授团队合作，利用反常埃廷豪森效应和锁相热成像(LIT)技术成功实现了Mn 3 Sn和Mn 3 Ge的磁畴成像，验证了该创新方法在同时解析平面内和平面外磁畴结构的优越性。

该项研究成果以“非共线反铁磁体中磁八极子畴的透视 成像”为题发表在《国家科学评论》上。

在本研究中，研究小组首次利用锁相热成像技术系统地表征了Mn 3 Sn的反常埃廷斯豪森效应，首次通过实验测定了其反常埃廷斯豪森系数，发现该值与文献报道的反常能斯特系数相一致，与布里奇曼关系相一致。

研究团队进一步利用温度梯度与磁八极矩的关系，成功绘制了退磁Mn 3 Sn样品的磁畴结构，清晰地显示出三个不同的磁畴区域。与传统方法相比，这种创新方法可以同时观察材料的平面内和平面外磁畴，为深入研究磁畴的三维动力学提供了新的视角。

利用这一新方法，研究小组不仅观察到了Mn 3 Sn和Mn 3 Ge在磁反转过程中磁畴结构的变化，还揭示了Mn 3 Sn记忆效应中磁八极矩的三维旋转。

这些进步为解读非共线反铁磁体中磁畴的行为提供了重要的见解，对于磁存储设备的发展至关重要。