The Weyl antiferromagnet Mn3Sn has been recently attracting significant attention as it exhibits various useful functions such as a large anomalous Hall effect that is normally absent in antiferromagnets. Here, we report the thin film fabrication of the single phase of Mn3Sn and the observation of the large anomalous Hall effect at room temperature despite its vanishingly small magnetization. Our work on the high-quality thin film growth of the Weyl antiferromagnet paves the path for developing antiferromagnetic spintronics.
References
1.
C.
Chappert
, A.
Fert
, and F. N.
Van Dau
, Nat. Mater.
6
, 813
(2007
).2.
A. S.
Núñez
, R. A.
Duine
, P.
Haney
, and A. H.
MacDonald
, Phys. Rev. B
73
, 214426
(2006
).3.
A. B.
Shick
, S.
Khmelevskyi
, O. N.
Mryasov
, J.
Wunderlich
, and T.
Jungwirth
, Phys. Rev. B
81
, 212409
(2010
).4.
A. H.
MacDonald
and M.
Tsoi
, Philos. Trans. R. Soc. A
369
, 3098
(2011
).5.
B. G.
Park
, J.
Wunderlich
, X.
Marti
, V.
Holy
, Y.
Kurosaki
, M.
Yamada
, H.
Yamamoto
, A.
Nishide
, J.
Hayakawa
, H.
Takahashi
, A. B.
Shick
, and T.
Jungwirth
, Nat. Mater.
10
, 347
(2011
).6.
X.
Marti
, I.
Fina
, C.
Frontera
, J.
Liu
, P.
Wadley
, Q.
He
, R. J.
Paull
, J. D.
Clarkson
, J.
Kudrnovský
, I.
Turek
, J.
Kuneš
, D.
Yi
, J.-H.
Chu
, C. T.
Nelson
, L.
You
, E.
Arenholz
, S.
Salahuddin
, J.
Fontcuberta
, T.
Jungwirth
, and R.
Ramesh
, Nat. Mater.
13
, 367
(2014
).7.
E. V.
Gomonay
and V. M.
Loktev
, Low Temp. Phys.
40
, 17
(2014
).8.
S.
Nakatsuji
, N.
Kiyohara
, and T.
Higo
, Nature
527
, 212
(2015
).9.
N.
Kiyohara
, T.
Tomita
, and S.
Nakatsuji
, Phys. Rev. Appl.
5
, 064009
(2016
).10.
A. K.
Nayak
, J. E.
Fischer
, Y.
Sun
, B.
Yan
, J.
Karel
, A. C.
Komarek
, C.
Shekhar
, N.
Kumar
, W.
Schnelle
, J.
Kübler
, C.
Felser
, and S. S. P.
Parkin
, Sci. Adv.
2
, e1501870
(2016
).11.
P.
Wadley
, B.
Howells
, J.
Železný
, C.
Andrews
, V.
Hills
, R. P.
Campion
, V.
Novák
, K.
Olejník
, F.
Maccherozzi
, S. S.
Dhesi
, S. Y.
Martin
, T.
Wagner
, J.
Wunderlich
, F.
Freimuth
, Y.
Mokrousov
, J.
Kuneš
, J. S.
Chauhan
, M. J.
Grzybowski
, A. W.
Rushforth
, K. W.
Edmonds
, B. L.
Gallagher
, and T.
Jungwirth
, Science
351
, 587
(2016
).12.
T.
Jungwirth
, X.
Marti
, P.
Wadley
, and J.
Wunderlich
, Nat. Nanotechnol.
11
, 231
(2016
).13.
L.
Šmejkal
, Y.
Mokrousov
, B.
Yan
, and A. H.
MacDonald
, Nat. Phys.
14
, 242
–251
(2018
).14.
V.
Baltz
, A.
Manchon
, M.
Tsoi
, T.
Moriyama
, T.
Ono
, and Y.
Tserkovnyak
, Rev. Mod. Phys.
90
, 015005
(2018
).15.
M.
Ikhlas
, T.
Tomita
, T.
Koretsune
, M.-T.
Suzuki
, D.
Nishio-Hamane
, R.
Arita
, Y.
Otani
, and S.
Nakatsuji
, Nat. Phys.
13
, 1085
(2017
).16.
X.
Li
, L.
Xu
, L.
Ding
, J.
Wang
, M.
Shen
, X.
Lu
, Z.
Zhu
, and K.
Behnia
, Phys. Rev. Lett.
119
, 056601
(2017
).17.
K.
Kuroda
, T.
Tomita
, M.-T.
Suzuki
, C.
Bareille
, A. A.
Nugroho
, P.
Goswami
, M.
Ochi
, M.
Ikhlas
, M.
Nakayama
, S.
Akebi
, R.
Noguchi
, R.
Ishii
, N.
Inami
, K.
Ono
, H.
Kumigashira
, A.
Varykhalov
, T.
Muro
, T.
Koretsune
, R.
Arita
, S.
Shin
, T.
Kondo
, and S.
Nakatsuji
, Nat. Mater.
16
, 1090
(2017
).18.
T.
Higo
, H.
Man
, D. B.
Gopman
, L.
Wu
, T.
Koretsune
, O. M. J.
van 't Erve
, Y. P.
Kabanov
, D.
Rees
, Y.
Li
, M.-T.
Suzuki
, S.
Patankar
, M.
Ikhlas
, C. L.
Chien
, R.
Arita
, R. D.
Shull
, J.
Orenstein
, and S.
Nakatsuji
, Nat. Photonics
12
, 73
(2018
).19.
H.
Yang
, Y.
Sun
, Y.
Zhang
, W.-J.
Shi
, S. S. P.
Parkin
, and B.
Yan
, New J. Phys.
19
, 015008
(2017
).20.
S.
Tomiyoshi
and Y.
Yamiguchi
, J. Phys. Soc. Jpn.
51
, 2478
(1982
).21.
P. J.
Brown
, V.
Nunez
, F.
Tasset
, J. B.
Forsyth
, and P.
Radhakrishna
, J. Phys. Condens. Matter.
2
, 9409
(1990
).22.
M.-T.
Suzuki
, T.
Koretsune
, M.
Ochi
, and R.
Arita
, Phys. Rev. B
95
, 094406
(2017
).23.
N.
Nagaosa
, J.
Sinova
, S.
Onoda
, A. H.
MacDonald
, and N. P.
Ong
, Rev. Mod. Phys.
82
, 1539
(2010
).24.
T. F.
Duan
, W. J.
Ren
, W. L.
Liu
, S. J.
Li
, W.
Liu
, and Z. D.
Zhang
, Appl. Phys. Lett.
107
, 082403
(2015
).25.
N. H.
Sung
, F.
Ronning
, J. D.
Thompson
, and E. D.
Bauer
, Appl. Phys. Lett.
112
, 132406
(2018
).26.
A.
Markou
, J. M.
Taylor
, A.
Kalache
, P.
Werner
, S. S. P.
Parkin
, and C.
Felser
, Phys. Rev. Mater.
2
, 051001
(2018
).© 2018 Author(s).
2018
Author(s)
You do not currently have access to this content.