Figure 1. (a) Structures cristalline et magnétique de PrAlGe; (b) M(H) s'incurve jusqu'à un champ magnétique élevé de 30T ; (c) magnétisation dépendante de l'angle; (d) analyse isotherme critique sous champ magnétique élevé. Crédit :ZHANG Lei
Les semi-métaux topologiques sont l'une des découvertes majeures de la physique de la matière condensée ces dernières années. Le semi-métal magnétique de Weyl, dans lequel les nœuds de Weyl peuvent être générés et modulés par aimantation, fournit une plate-forme idéale pour l'étude du lien accordable par champ magnétique entre la physique de Weyl et le magnétisme. Mais en raison du manque de spécimens appropriés ou de haute qualité, la plupart des semi-métaux topologiques magnétiques théoriquement attendus n'ont pas été confirmés expérimentalement. Par conséquent, l'exploration de nouveaux semi-métaux topologiques magnétiques est d'une grande importance.
Récemment, des chercheurs du High Magnetic Field Laboratory des Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), en collaboration avec des chercheurs de l'Université des sciences et technologies de Huazhong et de l'Université d'Anhui, résolu les structures magnétiques de différents semi-métaux topologiques à l'aide de l'aimant résistif de l'installation à champ magnétique élevé stable de Chine (SHMFF) de HFIPS.
L'équipe a mené une enquête sur des monocristaux de haute qualité de PrAlGe et de DySb. Pour PrAlGe, l'ordre ferromagnétique intrinsèque agit comme un couplage Zeeman pour séparer les bandes de spin-up et de spin-down, mais toute la structure de la bande est toujours conservée. L'étude du magnétisme a suggéré que l'interaction magnétique dans PrAlGe est de type Ising 2D, révélant une interaction magnétique uniaxiale le long de l'axe c. Cependant, les moments de commande sont inclinés par rapport à l'axe c, qui provoque un antiferromagnétisme dans le plan ab.
Quant à DySb, un phénomène tricritique induit par le champ est mis en évidence. Sur la base de l'analyse de magnétisation, un diagramme de phase H-T détaillé autour de la transition de phase est construit lorsque le champ magnétique est appliqué le long de la direction [001].
Ce diagramme de phase est révélateur d'une concurrence et d'un équilibre délicats entre les multiples interactions magnétiques dans ces systèmes et jette des bases solides pour les futures recherches sur la transition topologique et la criticité.
Figure 2. Diagramme de phase H-T pour DySb. Crédit :ZHANG Lei
