Ułatwienia dostępu

Seminarium Fizyki Materii Skondensowanej

Condensed Matter Physics Seminar Hybrydowo

Altermagnetism and electric-field-driven transitions in Ca₂RuO₄

28-10-2025 14:00 - 15:00
Miejsce
Institute of Physics P.A.S., Warszawa, Poland
Telefon
E-mail
Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Speaker
Giuseppe Cuono
Affiliation
CNR - Institute for SuPerconductors, INnovative materials, and devices: Chieti, Italy
Sala
Zoom Seminar

Altermagnetism and electric-field-driven transitions in Ca₂RuO₄


Giuseppe Cuono
Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-SPIN), c/o Università degli Studi ”G. D’Annunzio”, 66100 Chieti, Italy


The Mott insulator Ca₂RuO₄ represents a benchmark system among correlated transition metal oxides, where the interplay between charge, spin, orbital, and lattice degrees of freedom gives rise to a rich landscape of competing quantum phases. Through first-principles calculations, we demonstrate that Ca₂RuO₄ hosts a non-relativistic, orbital-selective spin splitting in momentum space, establishing it as an altermagnetic system [1]. Our results reproduce the experimentally observed A-centered antiferromagnetic ground state, with the Néel vector aligned along the b-axis and spin canting along the a and c directions, but without weak ferromagnetism. Moreover, Ca₂RuO₄ exhibits relativistic spin-momentum locking, characterized by distinct even-parity wave orders for each spin component. The application of electric field or current triggers remarkable insulator-to-metal transitions, not via a uniform collapse of the Mott gap but through the emergence of in-gap states localized at structural domain boundaries [2]. Under nonequilibrium conditions, the system develops nonvolatile nanoscale stripe domains [3]. Under ferroelectric and antiferroelectric-like distortions, Rashba or Weyl-type spin-orbit coupling emerges, both preserving zero magnetization. The spin-momentum locking parallel to the electric field persists with Rashba coupling, while the other components show a p-wave character; in contrast, Weyl coupling removes nodal planes, leaving only nodal lines [4]. Altogether, Ca₂RuO₄ stands out as a model platform for correlation- and field-driven phase control, offering new opportunities to explore altermagnetism, orbital-selective Mott physics, and electrically tunable quantum functionalities in complex oxides.
[1] G. Cuono , R. M. Sattigeri, J. Skolimowski and C. Autieri, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 586, 171163 (2023)
[2] D. Curcio, C. E. Sanders, A. Chikina, H. E. Lund, M. Bianchi, V. Granata , M. Cannavacciuolo , G. Cuono, C. Autieri, F. Forte, G. Avallone, A. Romano, M. Cuoco , P. Dudin, J. Avila, C. Polley, T. Balasubramanian , R. Fittipaldi , A. Vecchione and P. Hofmann, Phys. Rev. B 108, L161105 (2023)
[3] N. Gauquelin, F. Forte, D. Jannis, R. Fittipaldi, C. Autieri, G. Cuono, V- Granata, M- Lettieri, C. Noce, F. Miletto-Granozio, A. Vecchione, J. Verbeeck, and M. Cuoco, Nano Lett. 23, 7782−7789 (2023)
[4] A. Fakhredine, G. Cuono, J. Skolimowski, S. Picozzi and C. Autieri, in preparation

 
 

Lista terminów (Strona szczegółów wydarzenia)

  • 28-10-2025 14:00 - 15:00
Ustawienia plików cookies
Do działania oraz analizy naszej strony używamy plików cookies i podobnych technologii. Pomagają nam także zrozumieć w jaki sposób korzystasz z treści i funkcji witryny. Dzięki temu możemy nadal ulepszać i personalizować korzystanie z naszego serwisu. Zapewniamy, że Twoje dane są u nas bezpieczne. Nie przekazujemy ich firmom trzecim. Potwierdzając tę wiadomość akceptujesz naszą Politykę plików cookies.
Zaznacz wszystkie zgody
Odrzuć wszystko
Przeczytaj więcej
Essential
Te pliki cookie są potrzebne do prawidłowego działania witryny. Nie możesz ich wyłączyć.
Niezbędne pliki cookies
Te pliki cookie są konieczne do prawidłowego działania serwisu dlatego też nie można ich wyłączyć z tego poziomu, korzystanie z tych plików nie wiąże się z przetwarzaniem danych osobowych. W ustawieniach przeglądarki możliwe jest ich wyłączenie co może jednak zakłócić prawidłowe działanie serwisu.
Akceptuję
Analityczne pliki cookies
Te pliki cookie mają na celu w szczególności uzyskanie przez administratora serwisu wiedzy na temat statystyk dotyczących ruchu na stronie i źródła odwiedzin. Zazwyczaj zbieranie tych danych odbywa się anonimowo.
Google Analytics
Akceptuję
Odrzucam
Zapamiętaj ustawienia