研究进展：非共线反铁磁体Mn3Sn- | Nature Nanotechnology

今日新材料 · 公众号 · · 2025-02-04 00:49

正文

非共线反铁磁体Non-collinear antiferromagnet（例如Mn3Sn），因其拓扑性质，以及在反铁磁自旋电子学中的应用潜力，而备受关注。这一新兴领域，旨在通过自旋力矩利用反铁磁体的超快磁化动力学。

今日，韩国科学技术院（Korea Advanced Institute of Science and Technology）Won-Bin Lee, Seongmun Hwang， Kyung-Jin Lee & Gyung-Min Choi等，在Nature Nanotechnology上发文，报道了在皮秒时间尺度上，Mn3Sn时间分辨动力学，经光诱导的自旋流脉冲驱动。

研究表明，在自旋电流脉冲之后，Mn3Sn磁化强度立即倾斜，随后经历70GHz进动。这种直接倾斜tilting，强调了Mn3Sn自旋流吸收产生了类阻尼扭矩的主要作用。还测定了Mn3Sn自旋相干长度约为15nm。这个值大大超过了铁磁体的数值，突出了非共线反铁磁体中明显的自旋退相过程。

这一结果，为非共线反铁磁体的超快应用带来了希望，并丰富了自旋转移物理spin-transfer physics理解。

Spin-torque-driven gigahertz magnetization dynamics in the non-collinear antiferromagnet Mn 3 Sn.

非共线反铁磁体Mn3Sn中，自旋力矩驱动的千兆赫磁化动力学

图1: Pt/Mn3Sn样品的结构特性。

图2:静态磁光克尔效应magneto-optic Kerr effect，MOKE和平面内磁化测量。

图3:自旋力矩驱动动力学的时间分辨磁光克尔效应time-resolved TR-MOKE测量。

图4:Mn3Sn自旋动力学。

图5:自旋力矩大小与厚度的关系。

文献链接

Lee, WB., Hwang, S., Ko, HW. et al. Spin-torque-driven gigahertz magnetization dynamics in the non-collinear antiferromagnet Mn3Sn. Nat. Nanotechnol. (2025).

https://doi.org/10.1038/s41565-025-01859-7

本文译自Nature 。

来源：今日新材料

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