Magnetic digital flop of ferroelectric domain with fixed spin chirality in a triangular lattice helimagnet
研究了三角晶格螺旋磁CuFe_(1-x)Ga_xO_2(x=0.035)在不同大小和方向的磁场中的铁电性质。推导了[001]、[1 - 10]和[1-10]方向磁场的磁电相图,发现面内磁场诱导了6种可能的多铁性畴的重排.当面内磁场围绕c轴每旋转60度时,由于螺旋磁q矢量的切换,发生电极化的强度的唯一120度翻转。自旋螺旋的手征性在q翻转时总是守恒的。根据多铁性畴壁的稳定结构讨论了其可能的成因。
2009-11-12 cond-mat.str-el
Finite-Temperature Properties of Three-Dimensional Classical Chiral Helimagnets
在有限温度下,采用平均场(MF)分析和经典的蒙特卡罗(MC)模拟分析了三维手征螺旋磁结。我们考虑一个简单立方晶格上包含海森堡交换和单轴Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的哈密顿量。用MF理论计算的磁化曲线与实验结果定性一致。晶格和连续模型之间的比较澄清了连续近似可以应用的区域。通过将MF理论与经典MC方法相结合,还阐明了通过在垂直于螺旋轴的层中包括自旋相关,结果在定量上得到了很大的改善。在我们的简单模型的基础上,估计了$CrNb_3S_6$中的相互作用参数。这些交换相互作用的值证明了一个物理图像,即自旋在二维层中是强耦合的,而与螺旋链中的自旋是弱相互作用的。
2016-03-31 cond-mat.str-el
Chiral helimagnetism and stability of magnetic textures in MnNb$_3$S$_6$
该研究通过微磁模型揭示 MnNb$_3$S$_6$ 中 Dzyaloshinskii–Moriya 与偶极相互作用竞争所形成的复杂磁相图及其厚度依赖。
2023-04-27 cond-mat.str-el
Degenerate manifolds, helimagnets, and multi-$\mathbf{Q}$ chiral phases in the classical Heisenberg antiferromagnet on the face-centered-cubic lattice
本文详细研究了面心立方晶格上经典受抑海森堡模型的基态相图。通过考虑交换相互作用,直到第三个最近的邻居,我们发现相称的,helmagnetic,以及非共线多{ \bf Q}订单,其中包括非共面和手征自旋结构。我们揭示了次广泛退化流形的存在下,出现在三相点和某些相边界的相图。在这些流形中,自旋哈密顿量可以被改写为一个完整的平方有限图案上的自旋,使我们能够确定家庭的确切基态自旋配置在真实的空间-这些包括随机堆叠的铁磁或反铁磁有序平面和相互作用的铁磁链,等等。最后,我们严格调查的后果,我们的研究结果的例子的伊辛模型,在那里我们确切地列举了所有的状态数值有限集群。
2020-11-24 cond-mat.str-el
Blue Quantum Fog: Chiral Condensation in Quantum Helimagnets
它示出,涉及手性序参量的冷凝过渡可以发生在巡回helimagnets,在类似的各向同性相和被称为蓝色雾或蓝相III在胆甾相液晶的阶段之间的过渡。有人提出,这种转变是最近的中子散射结果MnSi的解释。预测,将允许实验测试这一建议。
2005-05-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Single helicity of the triple-$q$ triangular skyrmion lattice state in cubic chiral helimagnet EuPtSi
Hiroshima University(广岛大学);Japan Atomic Energy Agency(日本原子能机构);Institute of Materials Structure Science, High Energy Accelerator Research Organization(高能加速器研究机构物质结构研究所);University of the Ryukyus(琉球大学);RIKEN Center for Emergent Matter Science(理化学研究所 新兴物质科学中心)
通过圆偏振共振X射线衍射,研究EuPtSi在[111]方向磁场下A相中三角斯格明子晶格的三重$q$磁结构的螺旋性,发现所有傅里叶分量具有相同螺旋性,且与低场单$q$螺旋磁相相同,表明反对称交换相互作用支持三角斯格明子晶格的形成。
2024-05-07 cond-mat.str-el
Theory of magnetoelastic resonance in a mono-axial chiral helimagnet
研究了六方晶系单轴手征螺旋磁体的磁弹性共振现象。通过计算弹性波和自旋波的耦合谱,说明了杂化是如何根据它们的手征性而发生的。讨论了单轴手征螺旋磁链中稳定的圆锥相和孤子晶格相的磁弹性共振特性。前者表现出明显的频谱非互易性,后者的特点是由多共振行为。我们认为,在强迫铁磁态附近的非互易自旋波具有将线偏振弹性波转变为手征与自旋波手征相反的圆偏振弹性波的潜在能力.
2018-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chirality memory stored in magnetic domain walls in the ferromagnetic state of MnP
螺旋磁结构中的手征性由磁矩旋转的方向决定。我们发现,手征信息并没有消失,即使在相变的高温铁磁相的helimagnet锰氧化物。二次谐波电阻率$ρ^{\rm 2f}$,这反映了打破镜像对称性,被发现是几乎不变的加热后的样品以上的铁磁转变温度和冷却回helmagnetic状态。在铁磁状态下沿易磁化轴施加磁场会淬灭手性诱导的$ρ^{\rm 2f}$。这表明,手征记忆效应起源于铁磁畴壁。
2020-10-06 cond-mat.str-el
Chiral Spin Liquid in two-dimensional XY Helimagnets
利用蒙特卡罗模拟方法讨论了正方晶格上二维XY阻挫螺旋磁网的临界性质。我们发现在温度降低时有两个连续的相变:第一个相变与离散的Z_2对称性破缺有关,第二个相变是Berezinskiii-Kosterlitz-BKT型相变,在此SO(2)对称性破缺。因此,一个狭窄的区域存在于相图之间的伊辛和BKT转变,对应于手性自旋液体的线。
2012-03-10 cond-mat.other cond-mat.str-el
Competition between helimagnetic and ferroquadrupolar orderings in a monoaxial chiral magnet DyNi$_3$Ga$_{9}$ studied by resonant x-ray diffraction
用共振X射线衍射研究了稀土单轴手征磁体DyNi $_3$ Ga $_{9}$的连续相变。磁偶极子和电四极自由度所产生的大的角动量的$J=15/2$,在对称和反对称交换相互作用和晶体场各向异性的组合,引起竞争有序相。我们发现,反铁磁耦合Dy矩在$ab$平面形成一个不相称的helmagnetic顺序与$q\sim(0, 0, 0.43)$低于$T_{\text{N}}=10$ K,进一步表现出连续的一阶过渡到相称helmagnetic顺序与$q=(0,0,0.5)$在$T_{\text{N}}^{\;\prime}=9.0$ K,和倾斜的反铁磁顺序与$q=(0,0,0)$在$T_{\text{N}}^{\;\prime\prime}=8.5$ K,都具有大的共存区域。还唯一地确定了DyNi $_3$ Ga $_{9}$的磁螺旋度与晶体手征度的关系。在$T_{\text{N}}^{\;\prime\prime}$下方观察到$(6,0,0)$布拉格峰的分裂,反映了由于铁四极序引起的晶格畸变。在倾斜反铁磁相,自旋翻转转变发生在5 K时,当温度扫描在弱磁场。我们从上述竞争能量的观点讨论这些转变。
2022-01-14 cond-mat.str-el
Transport magnetic currents driven by moving kink crystal in chiral helimagnets
研究表明,体输运磁流是在垂直于螺旋轴的静磁场作用下,手征螺旋磁网中形成的运动磁扭折晶体(手征孤子晶格)产生的.电流是由非平衡输运动量引起的,扭结质量由扭结晶体状态周围的自旋涨落决定。然后出现的运输磁流的结果,沿螺旋轴的动态非对角长程序。在弱场极限下,导出了扭结晶体的惯性质量和电流的显式表达式。
2008-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chiral Soliton Lattice Formation in Monoaxial Helimagnet Yb(Ni$_{1-x}$Cu$_x$)$_3$Al$_9$
用共振X射线衍射研究了空间群为$R32$的手性晶体Yb(Ni $_x$ Cu $_{1-x}$)$_3$ Al $_9$的螺旋磁结构及其对外磁场的响应.结果表明,晶体手性与磁结构的螺旋度之间存在一一对应的关系,表明晶体中存在着以传导电子为媒介的反对称交换作用.当垂直于螺旋轴($c$轴)施加磁场时,随着磁场的增加,$(0, 0, 2q)$的二次谐波峰发展。对于$x$ =0.06样品,也观察到$(0, 0, 3q)$的第三谐波峰。这一结果为特征磁化曲线所揭示的手征磁孤子晶格态的形成提供了有力的证据。还发现了伴随磁偶极序的磁八极矩螺旋序。
2017-09-25 cond-mat.str-el
Electric current control of spin helicity in an itinerant helimagnet
手征性是物质镜像对称性的破缺。在生物学和化学领域,这是特别重要的,因为生命中的一些基本分子,如氨基酸和DNA具有手性。这是一个长期存在的谜如何选择的对映体之一,在生命的开始阶段。了解在一定条件下同手性的出现对于生命起源的研究以及药物科学的研究都是必不可少的。手性在磁性结构中也是突现的。纵向螺旋磁结构是由磁矩组成的手性物体,其中磁矩的有序方向在垂直于传播矢量的平面内空间旋转(图1a)。由于旋转的方向,这是表示为螺旋度,是由任何镜像操作反转,它是对应于手征。我们发现,在巡游螺旋磁纳米颗粒中,纵向螺旋结构的手征性可以由磁场和电流控制,这是由于自旋转移矩与自旋轨道相互作用无关,并且可以通过对手征对称性破缺敏感的电磁手征效应来探测.这种现象与螺旋平面平行于传播矢量的横向绝缘螺旋磁体的多铁性不同,因为磁性结构具有极对称性而不是手征对称性。虽然磁场和电流的组合满足外刺激对称规则的手性控制,与他们的控制没有任何手性对象以前的报告。这一结果可能为控制磁性和原子排列的手征性开辟一条新的途径。
2019-07-03 cond-mat.str-el
Dimensional crossover in a spin liquid to helimagnet quantum phase transition
用中子散射方法研究了零场下非磁性自旋液体基态的准一维量子自旋管化合物Sul--Cu $_2$ Cl $_4$的磁场诱导有序.实验结果表明,一个不相称的手征高场相稳定的磁相互作用的几何挫折。在$H_c\approx3.7$ T下测得的临界指数$β\approx0.235$和$ν\approx0.34$指向一个不寻常的亚临界标度区域,并可能反映了量子临界点的手性性质。
2009-02-03 cond-mat.str-el
Incommensurate--commensurate transitions in the mono-axial chiral helimagnet driven by the magnetic field
详细分析了单轴手征螺旋磁体在平行于螺旋轴和垂直于螺旋轴的分量所构成的磁场平面内的零温相图。过渡到相称状态的性质取决于场与螺旋轴之间的角度。对于接近平行或垂直于螺旋轴的方向的场方向的过渡是连续的,而对于中间的角度的过渡是不连续的,并且在过渡线上的无公度和公度状态共存。连续和不连续的过渡线被两个具有特定奇异行为的三临界点分开。连续和不连续的线和三临界点的位置强烈依赖于易平面各向异性,其效果进行了分析。对于大的各向异性的圆锥近似定位的过渡线非常准确,虽然它不预测连续的过渡,也没有tricitical行为。结果表明,对于大的各向异性,如在CrNb 3S 6,过渡线的形式是普遍的,即,独立的样品,并服从一个简单的方程。对CrNb_3S_6样品的三临界点位置进行了理论估计,
2016-03-02 cond-mat.str-el
Thermal fluctuations in the conical state of monoaxial helimagnets
利用自由能的鞍点展开法分析了热涨落对具有平行于手征轴的外磁场的单轴螺旋磁网络相结构的影响。分离锥形相和强制铁磁相的相变由热涨落变为一阶。在一个纯单轴系统中,锥形状态的节距与温度和磁场无关,就像在平均场论中一样,即使在考虑波动时也是如此。然而,在存在弱Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用在垂直于手征轴的平面中,热波动诱导的温度和磁场的间距的依赖性。这可能有助于确定这种系统中磁相互作用的性质。
2018-04-26 cond-mat.str-el
Magnetic structure of the MnGe helimagnet and representation analysis
在最近的结果为原型helimagnet MnSi,我们研究了可能的磁性结构的化合物的同一家庭,一致的晶体对称性时,磁传播矢量平行于[001]轴。对MnGe中记录的已发表的μ子自旋旋转谱的分析[Phys. Rev. B 93,174405(2016)]显示,与MnSi不同,没有偏离正则螺旋结构。这种质的差异要求进一步的理论工作手征磁体。
2017-06-02 cond-mat.str-el
Topological defects and critical phenomena in two-dimensional frustrated helimagnets
使用一个简单的模型的挫折helimagnet,临界行为进行了数值研究的平面或各向同性自旋,和一个或两个手征序参量的情况下。在这个模型中的螺旋结构产生的交换相互作用的竞争的前两个范围级的自旋在一个方向(在两个方向)的正方形晶格。主要的结果是,临界和温度行为主要是由拓扑缺陷,在所有情况下都存在。在平面自旋的情况下,系统中存在涡旋、分数涡旋和畴壁。它们的相互作用导致了手性自旋液体相的出现,或者诱导了单个的一级相变,并且在Lifshitz点涡旋附近导致了重入相变,从而导致了具有共线准长程序的相.当手性和连续序参量的跃迁在温度上分开时,它们相应地是二维Ising和Kosterlitz-Schloss型。在各向同性自旋的情况下,存在所谓的$\mathbb{Z}_2$涡旋。它们不会导致在一个手性序参量的情况下出现具有长程或准长程序的相。然而,它们的相互作用导致相关长度(交叉)的温度依赖性的急剧变化。在两个手征参数的情况下,存在Ising型的长程手征序(手征自旋液体)和畴壁。然而,作为涡和壁的相互作用的结果,交叉和手征转变发生在与一级转变相同的温度下。
2018-08-15 cond-mat.str-el
Spin phase detection by spin current in a chiral helimagnet
Osaka University(大阪大学);Osaka Metropolitan University(大阪公立大学);Toho University(东海大学)
通过自旋电流检测手性螺旋磁体中的自旋相,为纳米级自旋电子器件提供了新的内部自由度利用方法。
2025-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherent sliding dynamics and spin motive force driven by crossed magnetic fields in chiral helimagnet
我们证明了由手征helimagnet形成的手征孤子晶格在外加一个与时间相关的平行于螺旋轴的磁场和一个垂直于螺旋轴的静磁场的情况下,表现出相干的滑动运动.为了描述相干滑动,我们使用集体坐标方法和数值分析。我们还表明,随时间变化的滑动速度导致一个随时间变化的Berry帽,导致自旋动力。手征孤子晶格的一个显著特征是出现了强烈放大的自旋动力,它与孤子的宏观数量(磁扭结)成正比。
2012-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nucleation, instability, and discontinuous phase transitions in monoaxial helimagnets with oblique fields
在连续极限下,利用变分平均场方法,研究了单轴手征螺旋磁体的相图随温度(T)和磁场(垂直于手征轴的分量(Hx)和平行于手征轴的分量(Hz))的变化关系.三维热力学空间中的相变表面将手性空间调制相与均匀受迫铁磁相分离。相边界被分为三个部分:不稳定和成核类型的二级转变的两个表面,在De Gennes术语中,由一级转变的表面分开。两条三临界点线将一阶曲面与二阶曲面分开。成核过渡面上调制态周期的发散具有典型的手征孤子晶格的对数行为。比热在成核面上呈幂律发散,并有对数修正,而在其它两个面上则呈现有限间断。如果T和Hz的值决定了一个位于成核面上的相变点,则孤子密度曲线可用Hx的普适函数描述,否则孤子密度曲线不普适.
2018-02-04 cond-mat.str-el
Theory of spin current in chiral helimagnet
本文详细描述了手征螺旋磁体中的输运自旋流。在垂直于螺旋轴的静磁场作用下,形成磁扭折晶体(手征孤子晶格)。一旦扭结晶体在伽利略助推下开始移动,每个扭结内部就会发生自旋密度累积,并且出现携带传输自旋电流的感应磁偶极的周期性阵列。扭折晶体的相干运动动态地产生自发退磁场。这种机制类似于铁磁体中畴壁运动的Döring-Becker-Kittel机制。为了描述扭折晶体的运动,我们不仅考虑了切向的$ϕ$ -涨落,而且考虑了螺旋组态周围的纵向$θ$ -涨落。基于集体坐标方法和奇异拉格朗日系统的Dirac正则形式,导出了扭折晶体运动时质量、自旋流和感生磁偶极矩的闭合公式.为了实现这里提出的理论模型,需要进行适合晶体学的材料合成,其中晶体学和磁性手性的相互作用在那里起着关键作用。
2008-08-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous slow dynamics in the metallic helimagnet Gd_{1-x}Y_{x}
在金属helimagnet Gd_{1-x} Y_{x}合金中进行交流敏感性测量。在螺旋磁相的温度范围内,交流磁化率的虚部有明显的增加。此外,在顺磁-螺旋磁转变温度T_{N}下观察到了很强的磁化强度非线性。而在类似的稀土螺旋磁体Ho和Ho_{1-x} Y_{x}中没有观察到这些反常行为。这强烈地表明,弱磁各向异性的Gd矩是负责在helmagnetic阶段的异常慢动力学和强非线性的磁化在T_{N}。缓慢的动力学可能是由于手征域运动,或螺旋结构的周期的长时间变化。
2011-06-19 cond-mat.str-el
Crystal field excitation in the chiral helimagnet YbNi$_3$Al$_9$
Hiroshima University(广岛大学);Tohoku University(东北大学);Nagoya Institute of Technology(名古屋工业大学)
通过非弹性中子散射确定了单轴手性螺旋磁体YbNi$_3$Al$_9$的晶场能级,解释了低温易面各向异性和高温易轴各向异性,并讨论了轨道依赖的交换相互作用。
2023-03-22 cond-mat.str-el
AC magnetic response of highly nonlinear soliton lattice in a monoaxial chiral helimagnet
本文提出了手征孤子晶格高度非线性区的非线性交流磁响应理论。当几乎孤立的$2π$ -扭结被巨大的铁磁畴分割时,垂直于手征轴的直流磁场的增加导致相位内的交叉。假设每个扭结的反应独立于其他的外部交流场,我们证明了这样的扭结的内部变形引起的非线性响应。
2020-01-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.PS
Single-ion anisotropy-stabilized short-period helimagnetism in frustrated chiral Co$_5$TeO$_8$
The University of Tokyo(东京大学);PSI Center for Neutron and Muon Sciences(瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心);Institute of Physics, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院物理研究所);Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie(柏林亥姆霍兹材料能源中心);Institut Laue–Langevin(朗之万研究所)
该研究通过实验验证了单离子各向异性在 frustrated chiral Co$_5$TeO$_8$ 中稳定短周期螺旋磁性的能力,揭示了其在磁电耦合和亚10纳米螺旋磁性设计中的应用潜力。
2026-06-04 cond-mat.str-el
Phase transitions and ordering structures of a model of chiral helimagnet in three dimensions
数值研究了具有Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用的手征螺旋磁网的经典海森堡自旋模型中的相变.利用最近发展起来的粒子和连续自旋系统的事件链Monte Carlo算法,我们进行了大系统的平衡蒙特卡罗模拟约$10^6$自旋。在无磁场条件下,系统发生连续相变,其临界指数符合三维\textit{XY}模型,在低温区出现单轴周期螺旋结构.在垂直于螺旋结构轴向的磁场作用下,发现温度和磁场相图上存在一个临界点,在临界点以上,系统发生相变,比热发散大,磁化率均匀。
2016-03-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Three-dimensional skyrmion states in thin films of cubic helimagnets
一个直接的三维最小化的标准能量泛函表明,在薄膜的立方helimagnets手性skyrmions调制沿三个空间方向。这种3D Skyrmion的结构可以被认为是沿着Skyrmion轴的锥形调制和垂直平面中的双扭转旋转的叠加。手征调制的数值解表明,3D skyrmion晶格和螺旋面在很宽的外加磁场范围内是稳定的。我们的研究结果揭示了最近在立方helimagnets纳米层中观察到的skyrmion态形成的基本物理机制。
2012-12-24 cond-mat.str-el nlin.PS
Understanding the H-T phase diagram of the mono-axial helimagnet
理论上预测了在垂直于手征轴的磁场作用下,单轴螺旋磁体相图中的一些意想不到的特征。考虑了一个具有长程海森堡交换和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的较一般的哈密顿量。连续极限简化了自由能,自由能只包含几个参数,原则上这些参数是由哈密顿量的许多参数决定的,尽管在实践中它们可以被调整以适合实验。该相图包含一个手征孤子晶格相和一个强迫铁磁相分离的相变,这是在低T和第一顺序在零场有序温度附近的第二顺序的线,并分开由三临界点。一个高度非线性的手征孤子晶格,其中许多谐波贡献可观的局部磁矩的空间调制,发展只有在三临界温度以下,在这种情况下,缩放显示出类似于在T=0,这是一个普遍的手征孤子晶格的对数行为。在三临界温度以下,归一化孤子密度曲线与T无关,与磁电阻曲线的实验结果一致,而在三临界温度以上,它们表现出明显的温度依赖性。讨论了CrNb 3S 6实验结果的解释意义。
2016-09-21 cond-mat.str-el
The nature of ferromagnetism in the chiral helimagnet $Cr_{1/3}NbS_{2}$
手性helimagnet,$Cr_{1/3}NbS_{2}$,主机异国情调的自旋织构,其对磁输运性质的影响,使这种材料的未来自旋电子学应用的理想候选人。到目前为止,宏观磁性和运输自由度之间的相互作用被认为是由于减少载流子散射以下自旋顺序。在这里,我们提出了电子结构测量通过helmagnetic转变温度,$T_{C}$,挑战这一观点,显示费米表面组成的强烈杂化铌和铬衍生的电子状态,和光谱权重附近的费米能级的温度降低到低于$T_{C}$的急剧增加。这些发现是合理的第一性原理的基础上,密度泛函理论计算,这揭示了一个大的最近邻交换能,表明本地自旋矩和混合Nb和Cr衍生的巡回状态之间的相互作用,以超越Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida的微扰相互作用,而不是建议一个机制植根于Hund的交换相互作用。
2020-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Conical Magnetic Structure and Atomic Displacements in Chiral Helimagnet Yb(Ni,Cu)$_3$Al$_9$ in Magnetic Fields along the Helical $c$ Axis
Hiroshima University(广岛大学);Nagoya Institute of Technology(名古屋工业大学)
研究了沿螺旋c轴施加磁场对Yb(Ni,Cu)$_3$Al$_9$锥形磁结构的影响,发现磁场诱导铁磁态的临界场为4T和7T,并探讨了原子位移与磁序的关联。
2026-01-30 cond-mat.str-el
Disentangling Electronic, Lattice and Spin Dynamics in the Chiral Helimagnet Cr1/3NbS2
我们研究了六方手性螺旋磁链$Cr_{1/3}NbS_{2}$在螺旋磁有序温度以上和以下的静态和超快磁光响应。确认了晶体学ab-平面内包含的磁性易平面的存在,而简并光学泵浦-探测实验揭示了母体,$NbS_{2}$和Cr-插层化合物之间的动态显着差异。时间分辨的磁光克尔效应测量显示了一个两步退磁过程,其中初始的亚ps弛豫和随后的积累($τ> 50$ ps)在退磁动态标度类似于增加泵注量。尽管少数自旋通道的部分间隙的理论证据,提示可能的半金属性在$Cr_{1/3}NbS_{2}$,这样一个长期的退磁动态可能是由于自旋晶格弛豫,而不是少数状态的阻塞。然而,在$Cr_{1/3}NbS_{2}$与其他3d插入过渡金属二硫属化物的两步退磁过程的比较揭示了一个行为,这是出乎意料的从传统的自旋-晶格弛豫,并可能归因于在这种材料系统中的巡回电子的局部时刻的复杂的相互作用。
2021-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tricritical point and phase diagram based on critical scaling in monoaxial chiral helimagnet Cr1/3NbS2
本文研究了具有手性磁孤子晶格(CSL)态的Cr $_{1/3}$ NbS $_{2}$单晶的磁性。在低场区($H<H_{S}$,$H_{S}$为饱和场),垂直于$c$轴和平行于$c$轴施加磁场时,磁化强度表现出较强的磁各向异性。计算得到Cr $_{1/3}$ NbS $_{2}$的临界指数为$β=$ 0.370(4),$γ=$ 1.380(2),$δ=$ 4.853(6),与三维海森堡模型的理论预测值接近。基于标度方程和临界指数,构造了相变附近的$H-T$相图,确定了两个临界点。一个是三临界点,位于CSL,强迫铁磁(FFM),顺磁(PM)状态之间的交叉点。另一个是位于CSL,helmagnetic(HM)和PM状态之间的边界处的临界点。
2017-09-21 cond-mat.other cond-mat.str-el
A Surface-confined Spiral State With the Double Period in the Cubic Chiral Helimagnet Cu$_2$OSeO$_3$
The University of Tokyo(东京大学);Paul Scherrer Institute (PSI)(保罗谢勒研究所);École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院);Institute for Basic Science(基础科学研究所);Durham University(杜伦大学);Rutherford Appleton Laboratory(卢瑟福·阿普尔顿实验室);ALBA Synchrotron Light Source(阿尔巴同步辐射光源);Institut Laue–Langevin(朗之万研究所)
研究发现Cu₂OSeO₃表面存在一种新的受限螺旋态,其空间周期约为120纳米,是该材料迄今观测到的非共谐结构的两倍。该态在30K以下温度和特定磁场角度下出现,通过X射线弹性散射和中子散射证实其表面局域性,揭示了表面各向异性相互作用的竞争作用。
2026-04-30 cond-mat.str-el
Observation of magnetic excitations of skyrmion crystal in a helimagnetic insulator
Skyrmion是一种拓扑稳定的自旋织构,其中自旋方向包裹一个球体。拓扑性质引起了涌现的电磁现象,如拓扑霍尔效应。近年来,利用中子衍射和洛仑兹透射电子显微镜在手性螺旋磁体中观察到了纳米尺度Skyrmion的结晶。Skyrmions在低至$\sim$ 10 $^6$ A/m $^2$的电流密度下是相当可移动的,并且在某些情况下,直到接近室温时是稳定的。这些特征表明,skyrmions可能作为类似于气泡存储器的磁性稳定变量工作,但具有拓扑功能。本文从微波响应的角度研究了螺旋磁绝缘体Cu $_2$ OSeO $_3$中Skyrmion晶体的低能激发.我们观察到两种不同的激发的skyrmion具有不同的偏振特性;逆时针循环模式在1 GHz和呼吸模式在1.5 GHz。这些模式可能发挥了至关重要的作用,在低能量动力学的skyrmions,因此在他们的操纵通过外部刺激。
2012-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic field dependence of the nonlinear magnetic response and tricritical point in the monoaxial chiral helimagnet Cr$_{1/3}$NbS$_{2}$
本文对Cr $_{1/3}$ NbS $_{2}$体系的磁化动力学和相演化进行了全面的研究,实现了手征孤子晶格(CSL)。的交流磁响应的磁场依赖性进行了分析,为五个谐波分量,$M_{nω}(H)$ $(n =1-5)$,使用相位敏感测量的频率范围内,$f = 11 - 10,000$ Hz。在一个临界场,调制CSL不断演变从一个螺旋丰富的铁磁畴丰富的结构,其中的交叉是揭示了一个异常的非线性磁响应,符合极慢的动力学的发病。该行为表明形成了在宏观时间尺度上弛豫的大铁磁畴的空间相干阵列。的交流磁损耗的频率依赖性显示整个高度非线性CSL制度,随着温度的升高,转移到较短的时间尺度的弛豫时间的不对称分布。我们实验解决三临界点在$T_{TCP}$在铁磁居里温度以上的温度制度,分离的线性和非线性制度的CSL在相变。构建了一个全面的相图,总结了Cr $_{1/3}$ NbS $_{2}$中磁交叉和相变的场和温度依赖性特征。
2018-12-31 cond-mat.str-el
Giant enhancement of the skyrmion stability in a chemically strained helimagnet
我们采用小角中子散射来证明,磁skyrmion晶格可以实现在散装手征磁体作为一个稳定的状态,在温度远低于材料的有序温度。这是在政权的温度波动变得完全无关的拓扑非平凡的磁性纹理的形成。在这次尝试中,我们集中在模型helimagnet MnSi,其中skyrmion晶格先前被很好地表征,并显示出仅存在于接近居里温度29.5~K的非常窄的相袋中。结果表明,在温度低至5~K时,在垂直于单轴应变方向的磁场中,MnSi中晶格应变引起的大的单轴畸变导致Skyrmion晶格的稳定。为了研究大的单轴向应力下的大块手性磁体,我们利用了在磁性材料Mn $_{11}$ Si $_{19}$的单晶内自然发现的MnSi的$μ$ m尺寸的单晶夹杂物。倒易空间成像使我们能够明确地确定Skyrmion态在竞争的锥形自旋螺旋上的稳定性。
2019-10-28 cond-mat.str-el
Precursor phenomena at the magnetic ordering of the cubic helimagnet FeGe
本文报道了在$T_C= 278.2(3)$ K下,在磁场和温度下,对立方螺旋磁FeGe进行了详细的磁性测量。前兆现象显示了在$T_C$附近的温度驱动的交叉和相变的复杂连续。存在于$T_C$和场$H<0.5$ kOe下方的A相区域被分成几个口袋。根据修正的手性磁体唯象理论,A相的主要部分可能表明存在$+π$ Skyrmion晶格,然而,相邻的A $_2$口袋似乎与在垂直于外加磁场的方向上传播的螺旋体有关。
2011-01-04 cond-mat.str-el
Metamagnetic transitions and magnetoelectric responses in a chiral polar helimagnet Ni$_2$InSbO$_6$
研究了磁场对手性极性有序双金属Ni $_2$ InSbO $_6$的磁、电性质的影响。单晶软x射线和中子衍射测量证实了长波长磁调制。在垂直于极轴的磁场作用下,调制方向趋于一致,表明在77 ° K以下应形成近似正螺旋型的螺旋面。高磁场的应用引起变磁转变。在垂直于极轴的磁场中,通过中间孤子晶格型态发生了螺旋到倾斜的反铁磁转变。另一方面,沿极轴施加的磁场诱导一级变磁转变。这些变磁性转变伴随着沿极轴的电极化的强度的变化。
2019-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic field-induced chiral soliton lattice in the bulk magnetoelectric helimagnet Cu$_2$OSeO$_3$
本研究通过小角中子散射实验,在块体磁电螺旋磁体Cu$_2$OSeO$_3$中观察到由磁场诱导的手性孤子晶格,揭示了其非简谐性质及磁相互作用复杂性,为电场控制的自旋电子器件应用提供新见解。
2025-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
SANS and magnetometry study of the magnetic phase diagram of the B20 helimagnet FeRhSi
Saint Petersburg State University(圣彼得堡国立大学);Vereshchagin Institute for High Pressure Physics, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院韦列夏金高压物理研究所);Mozhaisky Military Space Academy(莫扎伊斯基军事航天学院)
通过SANS和低场磁强法,首次直接中子散射证实Fe0.5Rh0.5Si中的长周期螺旋磁性,构建场温相图并识别A相区,拓展了B20螺旋磁体家族至Rh取代材料。
2026-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quasicrystalline chiral soliton lattices in a Fibonacci helimagnet
研究斐波那契螺旋磁体中的经典自旋链,发现外磁场可诱导多种磁织构,包括高场下的亚稳孤子缺陷和临界场以下的准晶手性孤子晶格,并揭示低场下的公度-非公度转变及零场螺旋态。
2024-04-22 cond-mat.other cond-mat.str-el
Addendum: "On the nature of the phase transition in the itinerant helimagnet MnSi", arXiv:cond-mat/0702460v1 [cond-mat.str-el]
本文报道了高质量锰硅单晶的热容、外加磁场下的热容和电阻率的新的高分辨率数据。电阻率的温度导数与MnSi的热膨胀系数之间存在着显著的镜像对称性。观察到通过相变的热容和电阻率的温度导数的变化之间的密切相似性。结果表明,中等强度的磁场对螺旋相的热容和热膨胀系数没有影响。
2007-06-21 cond-mat.str-el
Band-asymmetry-driven nonreciprocal electronic transport in a helimagnetic semimetal α-EuP$_3$
该研究通过实验证明,在手性磁结构α-EuP$_3$中,实空间手性磁序诱导能带不对称,进而产生非互易电子输运,为设计手性磁体提供了微观机制指导。
2024-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lattice pinning of magnetic domains in the helimagnet Ba_2CuGe_2O_7
层状磁性化合物Ba_2CuGe_2O_7由于晶体对称性所允许的Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)各向异性而呈现螺旋反铁磁有序。在这里,我们从理论上研究一些更精细的问题,如实验观察到的螺旋磁畴的传播矢量的晶格钉扎。我们发现,DM各向异性单独会导致不正确的钉扎,但协议与实验恢复后,包括一个额外的交换各向异性,也是一致的对称性。本文的结果揭示了面内磁场存在时从实验中抽象出来的对分规则。
2005-04-11 cond-mat.str-el
On the nature of the phase transition in the itinerant helimagnet MnSi
在环境压力下的高品质的MnSi单晶的热力学和输运性质的仔细研究表明,其转变为螺旋磁状态附近的29 K是弱的一级。的热容,电阻率,热膨胀和磁化率的温度导数表现出特定的结构周围的相变点,解释为第一和第二阶功能的组合。从这些实验中得出的结论质疑MnSi相图的流行观点,并提出研究中的相变在高压和低温下成为二阶。
2007-02-20 cond-mat.str-el
Fluctuation-driven topological Hall effect in room-temperature itinerant helimagnet Fe3Ga4
本研究通过中子散射发现单斜Fe3Ga4中手性磁子涨落驱动室温拓扑霍尔效应,为拓扑磁性与输运性质交织材料提供新视角。
2025-02-18 cond-mat.str-el
Helimagnon Bands as Universal Spin Excitations of Chiral Magnets
MnSi是一种具有小磁各向异性的立方化合物,其稳定了螺旋自旋螺旋,该螺旋自旋螺旋分别在长波长和短波长极限下降低到铁磁和反铁磁状态。我们报告了一个全面的非弹性中子散射研究集体磁激发的螺旋态的锰硅。在我们的研究中,我们观察到丰富多样的看似异常的激发光谱,在倒易空间中超过20个不同的位置测量。使用一个模型的基础上只有三个参数,即测得的螺距的螺旋,测得的铁磁自旋波刚度和信号的振幅,作为唯一的自由变量,我们可以同时占\textit{all}的测量光谱在良好的定量协议与实验。我们的研究确定了形成强烈的,强耦合带的helimagnons作为一个普遍的特点,弱手征相互作用的系统。
2010-04-27 cond-mat.str-el
Exploration of the helimagnetic and skyrmion lattice phase diagram in Cu2OSeO3 using magnetoelectric susceptibility
利用SQUID磁测量技术,研究了手征晶格磁绝缘体Cu_2 O_Se O_3的磁化强度随外加交流电场的变化,即磁电(ME)磁化率dM/dE。的dM/dE响应的测量提供了一个灵敏和有效的探头的磁相图,我们观察到清楚不同的磁相,包括skyrmion晶格相的响应。结合理论计算,我们定量地估计了锥形相的ME耦合强度为λ = 0.0146meV/(V/nm)。我们的研究表明,ME磁化率是一个功能强大,灵敏和有效的技术,用于表征和发现新的多铁性材料和相。
2013-10-03 cond-mat.str-el
Breakdown of Hydrodynamic Transport Theory in the Ordered Phase of Helimagnets
结果表明,强烈的波动排除流体动力学描述的helimagnets,如MnSi,在T>0。这种流体力学的破坏类似于手性液晶中的流体力学破坏。模-模耦合效应导致各种输运系数的无限重正化,实际的宏观描述是非局域的。在T=0时,这些效应由于涨落耗散定理而减弱,并且重整化保持有限。这些结果的可观察的后果,表现在中子散射截面,进行了讨论
2006-08-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Helimagnetism from competing intra- and interchain interactions in CrBr$_2$ and CrI$_2$
University of Virginia(弗吉尼亚大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
该研究针对CrBr₂和CrI₂螺旋磁序的成因,通过非弹性中子散射确定其交换相互作用,发现螺旋磁序源于链内与链间近邻反铁磁相互作用的竞争,还探究了单离子各向异性及温度对磁序的影响。
2026-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chiral Skyrmionic matter in non-centrosymmetric magnets
二十多年前,人们就预测了具有固定旋转方向和纳米尺寸的轴对称磁弦(手征磁涡旋或Skyrmions)存在于一大群非中心对称晶体中。最近,在立方螺旋磁晶(Fe,Co)Si薄层中直接观察到了这些异常的磁态。在这份报告中,我们应用我们以前的理论研究结果,审查的主要性质的手性Skyrmions,阐明其物理性质,并分析这些最近的实验结果的磁场驱动的演化的Skyrmions和螺旋体的手性helimagnets。
2010-09-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topological domain walls in helimagnets
该研究发现螺旋磁体FeGe中存在三种类似胆甾液晶的拓扑畴壁,其携带斯格明子电荷可耦合自旋电流并贡献拓扑霍尔效应,确立了新型磁性纳米对象,为相关器件研发开辟新方向。
2017-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-equilibrium behavior of the magnetization in the helimagnetic phases of the rare earth alloys R_{1-x}Y_{x} (R = Gd, Tb, Dy)
我们对稀土磁性合金系统Gd_{0.62} Y_{0.38}、Tb_{0.86} Y_{0.14}和Dy_{0.97} Y_{0.03}进行了直流和交流磁化测量。这些材料在低温下通常呈现出适当的螺旋磁结构和铁磁结构,并且在螺旋磁相中观察到零场冷却(ZFC)磁化强度和场冷却(FC)磁化强度的差异以及M-H曲线中的磁滞回线。这种非平衡行为可能是由一种共同的性质引起的,即。例如,在一个实施例中,手性结构域除了上述行为外,仅在Gd $_{0.62}$ Y $_{0.38}$中观察到在N 'eel温度附近的强非线性磁化和慢自旋动力学。在Gd_{0.62} Y_{0.38}中观察到的类似自旋玻璃的行为可能与一种新的玻璃态如螺旋玻璃态有关。
2015-09-29 cond-mat.str-el