控制卡戈梅磁体CsCr3Sb5中的反铁磁自旋密度波

《Nature Communications》：Controlling an altermagnetic spin density wave in the kagome magnet CsCr3Sb5

　　

摘要

电荷序与自旋序的相互作用是关联电子物理的核心，对非常规量子相的出现起着关键作用。由于其几何结构上的“挫败”特性，卡戈梅磁体（Kagome magnets）为研究这些现象提供了特别有前景的平台。然而，从微观层面解析自旋序和电荷序并找到控制它们的方法仍然是根本性的挑战。在这里，我们展示了在卡戈梅磁体CsCr₃Sb₅中，通过磁场调控自旋密度波序与电荷密度波序的相互作用。扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscopy）在低至50毫开尔文（50 mK）的深度低温条件下发现了两种此前未被报道的电荷密度波序。密度泛函理论（Density Functional Theory）证实，其中一种电荷序（4\({a}_{0}\times \sqrt{3}{a}_{0}\)）与具有反铁磁基态的自旋密度波相关联。外部磁场可以调节这些电荷密度波的振幅和相位，这表现为电荷密度波的畴结构变化（domain switching）和条纹滑动（stripe sliding）。我们的发现加深了对卡戈梅系统中对称性破缺的理解，为探索电子关联性与新兴量子磁性之间的相互作用提供了一个可调控的平台。