他们的突破性研究成果近期发表于《物理评论研究》(Physical Review Research) 期刊。
东北大学材料研究所副教授井口悟指出:"与典型相互吸引的磁体不同,交变磁体(altermagnets)虽不呈现净磁化强度,但仍能影响反射光的偏振。这使得利用传统光学技术研究它们变得困难。"
为克服这一难题,井口及其同事将新推导的普适光反射公式应用于该有机晶体,成功阐明了其磁性特征及起源。
研究团队还包括:日本同步辐射研究机构(JASRI)的池本由香和森贵大;关西学院大学物理与天文系的伊藤博丈;东北大学物理系的岩井伸一郎;以及同样来自材料研究所的古川哲也与佐佐木孝彦。
团队新推导的光反射普适公式基于麦克斯韦方程组,可广泛应用于各类材料,包括本研究所涉及的低对称性有机化合物。
该新理论框架使团队开发出精密光学测量方法,并将其应用于有机晶体κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Cl。他们成功测量了磁光克尔效应(MOKE),并提取了非对角光学电导率谱,从而获取了材料磁性与电子特性的详细信息。
结果揭示了光谱中的三个关键特征:(1) 表示自旋能带分裂的边缘峰;(2) 与晶体畸变及压磁效应相关的实部;(3) 与旋转电流相关联的虚部。这些发现不仅证实了材料的交变磁性本质,同时验证了这套新型光学方法的强大效力。
井口补充道:"此项研究为探索更广泛类别材料(包括有机化合物)的磁性开辟了新途径,并为未来开发基于轻质柔性材料的高性能磁器件奠定了基础。"
Story Source:
Materialsprovided byTohoku University.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Satoshi Iguchi, Hiroki Kobayashi, Yuka Ikemoto, Tetsuya Furukawa, Hirotake Itoh, Shinichiro Iwai, Taro Moriwaki, Takahiko Sasaki.Magneto-optical spectra of an organic antiferromagnet as a candidate for an altermagnet.Physical Review Research, 2025; 7 (3) DOI:10.1103/nnz3-tq7y
2025-08-31
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