Anomalous electrical transport and magnetic skyrmions in Mn-tuned Co9Zn9Mn2 single crystals

空中骑兵 凝聚态物理 居里温度 磁化 物理 电阻率和电导率 大气温度范围 磁电阻 霍尔效应 材料科学 结晶学 铁磁性 磁场 热力学 化学 量子力学
作者
Fangyi Qi,Yalei Huang,Xinyu Yao,Wenlai Lu,Guixin Cao
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:107 (11) 被引量:4
标识
DOI:10.1103/physrevb.107.115103
摘要

\b{eta}-Mn-type CoxZnyMnz (x + y + z = 20) alloys have recently attracted increasing attention as a new class of chiral magnets with skyrmions at and above room temperature. However, experimental studies on the transport properties of this material are scarce. In this work, we report the successful growth of the \b{eta}-Mn-type Co9.24Zn9.25Mn1.51 and Co9.02Zn9.18Mn1.80 single crystals and a systematic study on their magnetic and transport properties. The skyrmion phase was found in a small temperature range just below the Curie temperature. The isothermal ac susceptibility and dc magnetization as a function of magnetic field confirm the existence of the skyrmion phase. A negative linear magnetoresistance over a wide temperature range from 2 K to 380 K is observed and attributed to the suppression of the magnetic ordering fluctuation under high fields. Both the magnetization and electrical resistivity are almost isotropic. The quantitative analysis of the Hall resistance suggests that the anomalous Hall effect of Co9.24Zn9.25Mn1.51 and Co9.02Zn9.18Mn1.80 single crystals is dominated by the intrinsic mechanism. Our findings contribute to a deeper understanding of the properties of CoxZnyMnz (x + y + z = 20) alloys material and advance their application in spintronic devices.
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