磁性是固体物理学中一个古老且迷人的议题，有着极其丰富的物理内容和不断涌现的新问题。在磁性材料中，由于原子之间的交换相互作用，自旋磁矩平行或反平行排列，形成最常见的铁磁体和反铁磁体，已被人们知晓并研究了一个世纪之久。在过去的二十年里，人们开始探索非共线磁体的奇妙世界，包括自旋螺旋、斯格明子和自旋冰等。然而，非共线磁体的磁结构过于复杂且在外场下通常不能稳定存在，不利于在自旋电子学器件等方面的实际应用。
最近，研究人员发现了一种新的共线磁体，即交错磁体（altermagnet）。交错磁体具有铁磁体和反铁磁体的二象性：一方面，它类似于反铁磁体，净磁化强度为零；另一方面，它类似于铁磁体，存在非相对论自旋劈裂。尽管交错磁性被发现不久，却逐渐成为磁性材料领域的研究热点。
图4 不同费米能级位置处反常霍尔电导率σ、反常热霍尔电导率κ和反常输运洛伦兹比率随温度的变化
北京理工大学为该工作的第一完成单位。北京理工大学物理学院的冯万祥教授、姚裕贵教授为论文的共同通讯作者，周小东博士（2022年校优博、徐特立奖学金获得者）为论文的第一作者，张闰午特别研究员为论文的共同作者。参与该研究工作的还有德国美因茨大学的Libor Šmejkal博士、Jairo Sinova教授，以及德国于利希研究中心的Yuriy Mokrousov教授。该工作得到科技部重点研发计划和国家自然科学基金等项目的支持。
【通讯作者简介】
冯万祥，北京理工大学长聘教授、入选国家高层次青年人才计划。从事拓扑量子材料及其磁输运性质的理论和计算研究，在Nature子刊、Phys. Rev. Lett.、Nano Lett.等期刊发表50余篇论文，研究成果被国内外同行正面评价和广泛引用，总计他引8000余次（Web of Science），H因子28。关于三维Z2拓扑绝缘体、二维材料MoS2的自旋霍尔电导率和电子迁移率、反铁磁中可存在磁光效应的4项理论预言已被国内外多个实验课题组分别独立证实。主持国家自然科学基金面上项目3项、中德合作项目1项、科技部重点研发计划子课题2项、科技部973计划子课题1项。获2016年德国洪堡学者、2018年国家自然科学二等奖（3/3）、2020年中国材料研究学会计算材料学奖青年奖、2022年教育部自然科学二等奖（3/5）、2022年北京理工大学优秀博士学位论文指导教师、2022年北京高校优秀本科育人团队。担任中国材料研究学会计算材料学分会委员、中国核学会计算物理学分会理事。
姚裕贵，北京理工大学杰出教授、3次入选国家高层次领军人才计划，享受政府特贴，先进光电量子结构设计与测量教育部重点实验室主任、物理学院院长。发表SCI论文290余篇（含38篇PRL/X、20篇Nature及子刊），在反常输运、二维量子材料、拓扑量子材料与物性、含能材料检测等科技领域做出了突出性贡献，具有重要国际影响，共被引2万2千次，10篇超过500次，连续6年入选科睿唯安“全球高被引科学家”名单。先后主持国家重点研发计划、国家基金委重点项目、国家自然基金创新研究群体项目、KGJXXX专项等。曾获国家自然科学奖、教育部自然科学奖、中国科学院杰出科技成就奖、北京市自然科学奖、美国物理学会会士、首届北京市先进科研工作者、北京市有突出贡献的科学、技术、管理人才、北京最美科技工作者、北京市优秀研究生导师等。现担任教育部物理学类专业教学指导委员会委员、中国材料研究学会计算材料学分会副秘书长、中国物理学会凝聚态计算专业委员会委员、科普工作委员会副主任、多个国际SCI期刊编委等。
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