Tunable high Néel temperature and large anomalous Hall response in antiferromagnetic Weyl semimetal Mn3Sn1−xGax thin films
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract Antiferromagnetic Weyl semimetals based on Mn 3 X(X = Ge, Sn, Ga) kagome compounds exhibit the same ferromagnetic-like responses, including anomalous Hall, Nernst, and magneto-optical effects, as recently discussed for altermagnets. Driven by the Berry curvature due to Weyl fermions, these materials show a disproportionately large magnitude of electromagnetic effects even in the absence of large magnetization. For applications it is crucial to realize these responses in a wide range of temperatures both below and above 300 K. While stoichiometric Mn 3 X materials do not offer optimal performance, we show that Mn 3 Sn 1− x Ga x sputtered films with a variable composition offers a tunable Néel temperature, T N ≈ 425 ± 6–500 ± 15 K, which is crucial for device applications, together with a large tunable anomalous Hall effect. Our thin film growth method enables continuous and precise control over the film composition between x = 0 and x = 1. Through a detailed magnetization and Hall transport, we establish the magnetic phase diagram for the hexagonal Mn 3 Sn 1− x Ga x . Our results reveal an enhanced T N and antichiral magnetic phase in Ga-doped Mn 3 Sn and an enhanced anomalous Hall magnitude in Sn-doped Mn 3 Ga compared to their stoichiometric undoped forms. Our work demonstrates a route to optimize the technologically relevant antiferromagnets for various applications.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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