Published July 19, 2023 | Version v1
Publication Open

Topological Hall effect in CeAlGe

  • 1. Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids
  • 2. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
  • 3. Brazilian Center for Research in Energy and Materials
  • 4. Brazilian Synchrotron Light Laboratory
  • 5. Los Alamos National Laboratory

Description

The Weyl semimetal CeAlGe is a promising material to study nontrivial topologies in real and momentum space due to the presence of a topological magnetic phase. Our results at ambient pressure show that the electronic properties of CeAlGe are extremely sensitive to small stoichiometric variations. In particular, the topological Hall effect (THE) present in CeAlGe is absent in some samples of almost identical chemical composition. The application of external pressure favors the antiferromagnetic ground state. It also induces a THE where it was not visible at ambient pressure. Furthermore, a small pressure is sufficient to drive the single region of the THE in magnetic fields into two different ones. Our results reveal an extreme sensitivity of the electronic properties of CeAlGe to tiny changes in its chemical composition, leading to a high tunability by external stimuli. We can relate this sensitivity to a shift in the Fermi level and to domain walls.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعتبر Weyl semimetal CeAlGe مادة واعدة لدراسة الطوبولوجيا غير البديهية في الفضاء الحقيقي والزخم بسبب وجود طور مغناطيسي طوبولوجي. تظهر نتائجنا عند الضغط المحيط أن الخصائص الإلكترونية لـ CeAlGe حساسة للغاية للاختلافات المتكافئة الصغيرة. على وجه الخصوص، فإن تأثير هول الطوبولوجي الموجود في CeAlGe غائب في بعض العينات ذات التركيب الكيميائي المتطابق تقريبًا. يفضل تطبيق الضغط الخارجي الحالة الأرضية المضادة للمغناطيسية. كما أنه يحث على حيث لم يكن مرئيًا عند الضغط المحيط. علاوة على ذلك، يكفي ضغط صغير لدفع منطقة واحدة من الحقول المغناطيسية إلى منطقتين مختلفتين. تكشف نتائجنا عن حساسية شديدة للخصائص الإلكترونية لـ CeAlGe للتغيرات الصغيرة في تركيبه الكيميائي، مما يؤدي إلى قابلية عالية للتوليف بواسطة المحفزات الخارجية. يمكننا ربط هذه الحساسية بالتحول في مستوى فيرمي وجدران المجال.

Translated Description (French)

Le CeAlGe semimétallique de Weyl est un matériau prometteur pour étudier des topologies non triviales dans l'espace réel et cinétique en raison de la présence d'une phase magnétique topologique. Nos résultats à pression ambiante montrent que les propriétés électroniques du CeAlGe sont extrêmement sensibles aux petites variations stœchiométriques. En particulier, l'effet Hall topologique (The) présent dans CeAlGe est absent dans certains échantillons de composition chimique presque identique. L'application d'une pression externe favorise l'état fondamental antiferromagnétique. Il induit également un a t où il n'était pas visible à pression ambiante. En outre, une petite pression est suffisante pour entraîner la région unique des champs magnétiques in en deux zones différentes. Nos résultats révèlent une extrême sensibilité des propriétés électroniques du CeAlGe à de minuscules changements dans sa composition chimique, conduisant à une grande accordabilité par des stimuli externes. Nous pouvons relier cette sensibilité à un changement du niveau de Fermi et aux murs de domaine.

Translated Description (Spanish)

El Weyl semimetal CeAlGe es un material prometedor para estudiar topologías no triviales en el espacio real y de momento debido a la presencia de una fase magnética topológica. Nuestros resultados a presión ambiente muestran que las propiedades electrónicas del CeAlGe son extremadamente sensibles a pequeñas variaciones estequiométricas. En particular, el efecto Hall topológico (THE) presente en CeAlGe está ausente en algunas muestras de composición química casi idéntica. La aplicación de presión externa favorece el estado fundamental antiferromagnético. También induce un donde no era visible a presión ambiente. Además, una pequeña presión es suficiente para conducir la única región de los campos magnéticos en dos diferentes. Nuestros resultados revelan una sensibilidad extrema de las propiedades electrónicas del CeAlGe a pequeños cambios en su composición química, lo que lleva a una alta sintonizabilidad por estímulos externos. Podemos relacionar esta sensibilidad con un cambio en el nivel de Fermi y con los muros de dominio.

Files

PhysRevMaterials.7.074204.pdf

Files (1.7 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:26d6e61528d976f939ac92313310852b
1.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير هول الطوبولوجي في CeAlGe
Translated title (French)
Effet Hall topologique dans CeAlGe
Translated title (Spanish)
Efecto Hall Topológico en CeAlGe

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4385145069
DOI
10.1103/physrevmaterials.7.074204

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1620218283
  • https://openalex.org/W1993120982
  • https://openalex.org/W2071633616
  • https://openalex.org/W2088631515
  • https://openalex.org/W2336923900
  • https://openalex.org/W2337139634
  • https://openalex.org/W2337829395
  • https://openalex.org/W2341694669
  • https://openalex.org/W2545432271
  • https://openalex.org/W2611395271
  • https://openalex.org/W2621405967
  • https://openalex.org/W2886234373
  • https://openalex.org/W2949088176
  • https://openalex.org/W2999941435
  • https://openalex.org/W3000032101
  • https://openalex.org/W3002183542
  • https://openalex.org/W3035534995
  • https://openalex.org/W3101087088
  • https://openalex.org/W3101271221
  • https://openalex.org/W3101698312
  • https://openalex.org/W3101919441
  • https://openalex.org/W3114679850
  • https://openalex.org/W3126968197
  • https://openalex.org/W3127903446
  • https://openalex.org/W3151225688
  • https://openalex.org/W3156953665
  • https://openalex.org/W3194194006
  • https://openalex.org/W4206819281
  • https://openalex.org/W4223927404
  • https://openalex.org/W4226065385
  • https://openalex.org/W4290059196
  • https://openalex.org/W4303474545
  • https://openalex.org/W4318703911
  • https://openalex.org/W4319451521
  • https://openalex.org/W4361001475