سنجش اسپین در مقیاس اتمی مغناطیس آلترمغناطیس موج d دو بعدی از طریق تونل زنی مارپیچ

مغناطیس های جایگزین به طور همزمان دارای تقسیم اسپین غیرنسبیتی وابسته به تکانه و مغناطش خالص صفر هستند (1-6). تقارن کریستالی تعیین کننده آنها، زیرشبکه های اسپین مخالف را در فضای واقعی به هم متصل می کند و قطبش اسپین متناوب را بر حالت های الکترونیکی مرتبط با تقارن در فضای تکانه تحمیل می کند (1-3). بنابراین شناسایی چنین نظمی و پاسخ اسپین مرتبط با آن نیاز به اندازه‌گیری‌های حساس به اسپین در مقیاس اتمی در فضای واقعی و تکانه دارد، یک نقطه عطف تجربی که هنوز محقق نشده است.

در اینجا نشان می‌دهیم که حالت‌های لبه مارپیچ عایق توپولوژیکی درجه بالاتر α-Bi 4 Br 4 می‌تواند به عنوان یک پروب میکروسکوپ تونل زنی روبشی انتخابی چرخشی از نظم آلترمغناطیسی دو بعدی موج d در لایه سطحی KV 2 Se 2 O عمل کند. مدولاسیون شبکه موج چگالی، و همچنین الگوهای فضای واقعی مطابق با نظم ضد فرومغناطیسی شطرنجی.

طیف‌سنجی وابسته به میدان، تغییرات انرژی مخالف تحریکات شبه ذره‌ای یک طرفه را که در امتداد دو محور کریستالی متعامد و یک پاسخ مغناطیسی عمدتا خارج از صفحه گسترش می‌یابد، پیدا می‌کند. در فضای تکانه، تصویربرداری تداخلی شبه ذرات حساس به اسپین، ناهمسانگردی موج d معکوس کننده بایاس را بین دره های X و Y جفت شده با تقارن نشان می دهد. این نتایج شواهد متقابلی برای آلترمغناطیس موج d دو بعدی در سطح KV 2 Se 2 O ارائه می دهد و تونل زنی با حالت لبه مارپیچ را به عنوان مسیری برای سنجش اسپین در مقیاس اتمی در مواد کوانتومی نشان می دهد.

این یک پیش نمایش از محتوای اشتراک است، دسترسی از طریق موسسه شما

به Nature و 54 مجله Nature Portfolio دیگر دسترسی داشته باشید

Nature+ را دریافت کنید، بهترین اشتراک دسترسی آنلاین ما

قیمت‌ها ممکن است مشمول مالیات‌های محلی باشد که در هنگام تسویه حساب محاسبه می‌شود

این نویسندگان به طور مساوی کمک کردند: ژویینگ وانگ، شویکانگ یو، ژینگکای چنگ، شیائیو شیائو

گروه فیزیک، دانشگاه علم و صنعت چین، هفی، آنهوی، چین

ژویینگ وانگ، شویکانگ یو، وانرو ما، یتیان ما، فیکسیونگ کوان، هونگشی سونگ، کونمینگ ژانگ، یونمی ژانگ، کیان نیو، یانگ گائو، ژنیو وانگ و شیانهوی چن

گروه فیزیک، دانشگاه علم و صنعت هنگ کنگ، هنگ کنگ، چین

مرکز IAS برای ماده کوانتومی، دانشگاه علم و فناوری هنگ کنگ، هنگ کنگ، چین

گروه علوم و مهندسی مواد، مرکز تحقیقات ملی هیفی برای علوم فیزیکی در مقیاس میکرو، دانشگاه علم و فناوری چین، هفی، چین

آزمایشگاه ملی هفی، دانشگاه علم و صنعت چین، هفی، چین

وانرو ما، کیان نیو، یانگ گائو، بین شیانگ، ژنیو وانگ و شیانهوی چن

گروه فیزیک، دانشگاه تگزاس در دالاس، ریچاردسون، تگزاس، ایالات متحده آمریکا

آزمایشگاه ملی پکن برای فیزیک ماده متراکم، و موسسه فیزیک، آکادمی علوم چین، پکن، چین

آزمایشگاه فیزیک دمای پایین، کالج فیزیک و مرکز مواد و دستگاه های کوانتومی، دانشگاه چونگ کینگ، چونگ کینگ، چین

مکاتبه با بن شیانگ، جونوی لیو، ژنیو وانگ یا شیانهوی چن.

یادداشت های تکمیلی 1-12، شکل های تکمیلی. 1-37، جداول تکمیلی 1-2، و منابع تکمیلی.

Wang, Z., Yu, S., Cheng, X. و همکاران. سنجش اسپین در مقیاس اتمی مغناطیس آلترمغناطیس موج d دو بعدی از طریق تونل زنی مارپیچ. طبیعت (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-11257-1

DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-026-11257-1

هر کسی که پیوند زیر را با او به اشتراک بگذارید، می‌تواند این محتوا را بخواند:

با عرض پوزش، پیوند قابل اشتراک گذاری در حال حاضر برای این مقاله موجود نیست.

ارائه شده توسط Springer Nature SharedIt ابتکار اشتراک محتوا