Магнитный переключатель для электроники будущего экспресс
Кристалл меняет свою внутреннюю геометрию, как каркас здания, который слегка перекашивается при землетрясении. В сплаве марганца и галлия (Mn₃Ga) при температуре около 485 Кельвинов (примерно 212°C) происходит магнитный переход: атомы выстраиваются в антиферромагнитный порядок, где соседние магнитные моменты направлены противоположно. При дальнейшем охлаждении до комнатной температуры кристаллическая решётка слегка искажается — из гексагональной становится моноклинной, как будто прямоугольную коробку слегка сдавили с одного угла.
Этот сдвиг меняет расположение точек Вейля — особых точек в импульсном пространстве, где электроны ведут себя как частицы без массы, похожие на свет. В исходном состоянии точки Вейля образуют конфигурацию типа II, а после перехода — другую, отличную конфигурацию. Вместе с этим резко меняется аномальный эффект Холла: поперечное электрическое поле, возникающее без внешнего магнитного поля, становится заметно сильнее, и появляется топологический эффект Холла — дополнительный вклад, связанный с нетривиальной текстурой намагниченности.
Практическая ценность в том, что переключение происходит при температурах, близких к комнатным, и управляется простым изменением температуры. Это открывает дорогу к устройствам спинтроники, где информация кодируется не зарядом, а спином электрона. Материал Mn₃Ga уже известен своими антиферромагнитными свойствами, и теперь он становится кандидатом для создания переключателей и датчиков магнитного поля.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2603.20610
Topological phase transitions provide a unique window into the interplay between structure, magnetism, and Weyl physics in magnetic Weyl semimetals. However, realizing an intrinsic Weyl phase transition between two distinct Weyl states near room temperature remains challenging. Here, we demonstrate that a magnetostructural transition effectively induces such a transition in the kagome magnet Mn$$_3$$Ga. High-resolution neutron diffraction, magnetization characterizations and first-principles calculations reveal that Mn$$_3$$Ga undergoes a chiral antiferromagnetic transition below 485 K, followed by a magnetostructural transition to a monoclinic structure with highly canted antiferromagnetic order near room temperature. These cooperative changes in lattice and magnetic symmetries reorganize Weyl nodes, driving a transition from a primary type-II Weyl state to a distinct Weyl state, accompanied by dramatic variations in the anomalous Hall effect and appearance of topological Hall effect. Our findings open a new pathway for discovering novel topological Weyl states and potential spintronic applications.
Температура 485 Кельвинов — это примерно 212°C, чуть выше температуры кипения воды в скороварке. То есть переход происходит при нагреве, который можно получить на обычной плите.