Les matériaux antiferromagnétiques non colinéaires, qui ont un moment magnétique net proche de zéro, mais présentent des propriétés de transport transversal anormales importantes, sont considérés comme des matériaux candidats pour la prochaine génération de dispositifs spintroniques.
La structure du domaine magnétique de ces matériaux est cruciale pour le stockage de l’information. Cependant, l’imagerie du domaine magnétique pour les matériaux antiferromagnétiques non colinéaires tels que Mn3Sn et Mn3Ge a toujours été un défi important dans ce domaine de recherche.
L’équipe du professeur Dazhi Hou de l’Université des sciences et technologies de Chine, en collaboration avec l’équipe du professeur Yanfeng Guo de l’Université ShanghaiTech, a réussi à obtenir une imagerie du domaine magnétique de Mn3Sn et Mn3Ge en utilisant l’effet Ettingshausen anormal et la technique de thermographie à verrouillage (LIT). Ils ont vérifié la supériorité de cette méthode innovante dans la résolution simultanée de la structure du domaine magnétique dans les directions dans le plan et hors plan.
Le travail est publié dans le Revue nationale des sciences sous le titre « Imagerie infrarouge des domaines octupolaires magnétiques dans les antiferromagnétiques non colinéaires ».
Dans cette étude, l’équipe de recherche a d’abord caractérisé systématiquement l’effet Ettingshausen anormal de Mn3Sn en utilisant la thermographie verrouillée, en déterminant expérimentalement son coefficient Ettingshausen anormal pour la première fois et en constatant que cette valeur est cohérente avec le coefficient Nernst anormal rapporté dans la littérature, cohérent avec la relation de Bridgman.
L’équipe a également utilisé la relation entre les gradients de température et les moments octupolaires magnétiques pour cartographier avec succès la structure du domaine magnétique d’un échantillon Mn3Sn démagnétisé, montrant clairement trois régions de domaine magnétique distinctes. Par rapport aux méthodes traditionnelles, cette approche innovante permet d’observer simultanément les domaines magnétiques dans le plan et hors plan du matériau, offrant une nouvelle perspective pour une étude approfondie de la dynamique tridimensionnelle des domaines magnétiques.
Grâce à cette nouvelle méthode, l’équipe de recherche a non seulement observé les changements dans la structure du domaine magnétique de Mn3Sn et Mn3Ge au cours du processus d’inversion magnétique, mais a également révélé la rotation tridimensionnelle des moments octupolaires magnétiques dans l’effet mémoire de Mn3Sn.
Ces avancées ont apporté des informations importantes pour déchiffrer le comportement des domaines magnétiques dans les antiferromagnétiques non colinéaires, ce qui est essentiel au développement de dispositifs de stockage magnétique.
Plus d’information:
Peng Wang et al., Imagerie infrarouge des domaines octupolaires magnétiques dans les antiferromagnétiques non colinéaires, Revue nationale des sciences (2023). DOI: 10.1093/nsr/nwad308