研究前沿：外尔半金属Co\u2083Sn\u2082S\u2082-三维螺旋纳米结构 | Nature Nanotechnology

背景：材料的涌现性质由原子、自旋与电荷序的对称性决定，而本征材料性质常制约对称破缺效应的探索。聚焦离子束（FIB）技术可将块体晶体加工成超精密输运器件，用于研究介观尺度几何对称破缺效应。研究目的：日本理化学研究所团队将FIB纳米加工扩展到三维曲线几何结构，利用高迁移率中心对称磁性外尔半金属Co₃Sn₂S₂单晶，制备出长度3-14 μm、直径1-4 μm、螺距500 nm-2 μm的螺旋结构，旨在探索几何对称破缺与铁磁性结合产生的非互易电子输运效应。结论：在10 K至190 K温度范围内，零外加磁场下，螺旋几何结构与铁磁性结合产生了超出经典自场理论预期的非互易电子输运（二极管效应），该效应归因于载流子的准弹道运动（平均自由程接近器件几何长度尺度）。研究还证明电流脉冲可切换器件磁化方向，彰显了FIB纳米雕刻技术在超越传统器件几何结构、设计对称性与功能性方面的潜力。