非共线反铁磁外尔半金属Mn3Sn具有非零的贝利曲率，因而可以诱导出巨大的反常霍尔效应。Mn3Sn/重金属异质结往往需要外加磁场辅助，才能由电流诱导磁化翻转；而Si/SiO2衬底直接生长的Mn3Sn具有更强的非线性霍尔效应，这意味着用这种方式生长出的多晶纯Mn3Sn的反演对称性破缺程度更大。
在最近发表于《国家科学评论》（National Science Review, NSR）的文章中，中科院半导体所王开友课题组与南方科技大学卢海舟课题组合作，在无重金属产生的外部自旋电流注入条件下，首次利用电流诱导Mn3Sn中本征的非共线性自旋轨道矩，实现了室温无外磁场全电控Mn3Sn磁八极子的定向磁化翻转，并获得较大的读写效率。相关工作为拓扑反铁磁自旋器件的发展起到重要推动作用。
磁学、电学方法调控非共线反铁磁磁化态的翻转。Mn3Sn展现出巨大的反常霍尔效应（左上），Mn3Sn全电学方法调控探测其拓扑自旋态（右上），基于无外场辅助的磁化翻转演示的二态翻转（左下）和多态翻转（右下）
该实验中，在无重金属产生的外部自旋电流注入、无外磁场辅助的条件下，反演对称性破缺更强的多晶纯Mn3Sn通过电流诱导出更强的本征非共线自旋轨道力矩，其全电控磁化翻转的临界翻转电流为5×106A/cm2。此外，研究者还利用非共线拓扑Mn3Sn所具有的巨大反常霍尔信号进行探测，进一步实现了全电学方法调控反铁磁多态翻转。
与铁磁/重金属异质结、共线反铁磁/重金属异质结的无外场翻转相比，Mn3Sn具有更高的读写效率（反常霍尔电阻率/临界翻转电流密度），以及具有较小的净磁矩，这证明Mn3Sn是一种高效且稳定性高的反铁磁材料。
非共线反铁磁Mn3Sn无外场翻转读写效率与其他有序磁性材料/重金属异质结无外场翻转的比较。
该工作解决了“具有大读出信号的反铁磁材料难以利用全电学方法调控和探测”的难题，为拓扑反铁磁自旋电子学的发展奠定了基础。