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Giant X-ray Circular Dichroism in a Time-reversal Invariant Antiferromagnet, Advanced Materials 36,25 (2024)
在時間反轉不變的反鐵磁體中發現巨大的X射線圓二色性
Jun Okamoto, Ru-Pan Wang, Yen-Yi Chu, Hung-Wei Shiu, Amol Singh, Hsiao-Yu Huang, Chung-Yu Mou, Sukhito Teh, Horng-Tay Jeng, Kai Du, Xianghan Xu, Sang-Wook Cheong, Chao-Hung Du, Chien-Te Chen, Atsushi Fujimori*, and Di-Jing Huang*
2024/08/01
X射線圓二色性源於不同光子螺旋度間X射線吸收的對比，可作為一種光譜學工具，用於測量鐵磁材料的磁化以及識別手性晶體的手性。晶體學手性的反鐵磁體通常由於時間反轉對稱性而缺乏X射線磁圓二色性，但會表現出弱的X射線自然圓二色性。這裡報告了在極性和手性反鐵磁體Ni3TeO6的Ni L3邊緣X射線吸收中觀察到的巨大自然圓二色性，其具有有效的時間反轉對稱性。為了揭示這一引人注目的現象，提出了一個現象學模型，將手性晶體中光子的運動歸類為與磁場相同的對稱類別。X射線偏振與誘導磁化的耦合產生了巨大的X射線自然圓二色性，揭示了在反鐵磁體中由對稱性允許的典型鐵磁行為，即Ni3TeO6的反鐵磁性。這些發現提供了證據，顯示了磁性與晶體手性在自然光學活性中的相互作用。此外，首次確立了一類新型具有時間反演對稱性的磁性材料展示圓二色性的示例。