MnBi $_2$ Te $_4$（MBT）是一种很有前途的反铁磁拓扑绝缘体，它的薄膜提供了获得新的和技术上重要的拓扑相的途径，包括量子反常霍尔态和轴子绝缘体。预期MBT器械行为对在施加的磁场中可获得的各种共线和非共线磁相敏感。在这里，我们使用经典的蒙特卡罗模拟和电子结构模型来计算基态磁相图以及拓扑和光学性质的厚度高达六七层的几层膜。使用适当的MBT磁相互作用参数，我们发现，它是可以准备各种不同的磁性堆叠序列，其中一些具有足够的对称性，不允许非互易的光学响应和霍尔传输系数。其他的堆叠安排产生大的法拉第和克尔信号，即使当基态陈数为零。
英文摘要：
MnBi$_2$Te$_4$ (MBT) is a promising antiferromagnetic topological insulator whose films provide access to novel and technologically important topological phases, including quantum anomalous Hall states and axion insulators. MBT device behavior is expected to be sensitive to the various collinear and non-collinear magnetic phases that are accessible in applied magnetic fields. Here, we use classical Monte Carlo simulations and electronic structure models to calculate the ground state magnetic phase diagram as well as topological and optical properties for few layer films with thicknesses up to six septuple layers. Using magnetic interaction parameters appropriate for MBT, we find that it is possible to prepare a variety of different magnetic stacking sequences, some of which have sufficient symmetry to disallow non-reciprocal optical response and Hall transport coefficients. Other stacking arrangements do yield large Faraday and Kerr signals, even when the ground state Chern number vanishes.
High-field metamagnetism in the antiferromagnet CeRh$_2$Si$_2$
本文研究了反铁磁体CeRh $_2$ Si $_2$在高达50特斯拉的脉冲磁场中的转矩、磁致伸缩和输运以及在高达13特斯拉的静磁场中的热膨胀。从这些测量中推导出CeRh $_2$ Si $_2$的磁场-温度相图，其中磁场沿易磁化轴$\mathbf{c}$施加。二级相变温度$T_{N}$和一级相变温度$T_{1,2}$（零场时分别为~36 K和26 K）随电场的增加而降低。场致反铁磁-顺磁边界线$H_c$在1.5 K时为26 T，从低温时的一阶变为高温时的二阶。磁场-温度相图被发现是由（至少）三个不同的反铁磁相。它们被一阶谱线$H_{1,2}$和$H_{2,3}$分开，前者对应于H=0时的$T_{1,2}$，后者在1.5 K时等于25.5 T。的最大值的$T^2$ -系数$A$的电阻率观察在发病的高场极化制度，这被解释为一个增强的有效质量的签名在场诱导的量子不稳定性。将CeRh $_2$ Si $_2$中$A$系数的磁场依赖性与其压力依赖性进行了比较，并与原型重费米子系统CeRu $_2$ Si $_2$中$A$的场依赖性进行了比较。
Anisotropic metamagnetism and magnetotransport of heavy rare-earth orthorhombic single-crystal TbAlGe
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；National High Magnetic Field Laboratory, Tallahassee（国家高磁场实验室（塔拉哈西））
Local-Ising type magnetic order and metamagnetism in the rare-earth pyrogermanate Er$_2$Ge$_2$O$_7$
近量子自旋液体化合物的发现及其在量子计算中的潜在应用为量子自旋冰和自旋液体物理学寻找新的候选材料提供了信息。虽然大多数这样的工作集中在烧绿石家族的成员，由于其固有的受挫连接四面体结构，稀土焦锗酸盐也显示出可能的受挫磁性行为的希望。在熟悉的化学计量学$RE_2$ Ge $_2$ O $_7$下，这些化合物通常具有四重对称性，稀土亚晶格由交替的边缘和角共享稀土位点三角形的螺旋构成。对Dy $_2$ Ge $_2$ O $_7$和Ho $_2$ Ge $_2$ O $_7$的研究表明，它们具有可调的低温反铁磁有序、高阻挫指数和自旋冰动力学。本文用中子衍射方法研究了ErPDMATHABMN GePDMATHABMN O $_7$（空间群$P4_{1}2_{1}2$）的磁有序性，发现了焦锗酸盐的最低Neel温度为1.15 K。使用中子粉末衍射，我们发现的磁结构，以$k = (0,0,0)$有序矢量，磁空间群对称性$P4_{1}^{'}2_{1}2^{'}$和细化的Er时刻$m = 8.1 μ_B$ -附近的预期值的Er $^{3+}$自由离子。挑衅性的，磁结构表现出类似的“本地伊辛”的行为中看到的pyrocholres的Er矩点向上或向下沿短Er-Er键。在施加磁场后，我们发现在$\sim$ 0.35 T的一级变磁转变为较低的对称性$P2_{1}^{'}2_{1}^{'}2$结构。这种磁过渡…
Crystal fields and magnetic structure of the Ising antiferromagnet Er$_3$Ga$_5$O$_{12}$
稀土石榴石是一个令人兴奋的游乐场研究的异国情调的磁性挫折hyperkagome晶格。在这里，我们提出了一个全面的研究石榴石的单离子和集体磁性的ErPDMATHABMM Ga $_5$ O $_{12}$。利用非弹性中子散射，我们发现Er $^{3+}$的晶体场基态偶极子沿[100]轴具有强的Ising各向异性。磁化率和热容测量提供了$T_N$ ~ $=$ ~0.8~K的长程磁有序的证据，并且在通过有序转变冷却时没有发现剩余熵的证据。中子粉末衍射表明，基态自旋配置对应于六个子晶格，伊辛反铁磁态（$Γ_3$）常见的许多稀土石榴石。然而，我们还发现，$μ$ SR似乎是不敏感的顺序在这种材料中，其中观察到的低温弛豫平台，没有自发μ子进动的证据。组合的μ子和中子的结果可能是一个相对较长的相关时间的动态基态的指示。尽管这种潜在的复杂性，我们的工作表明，Er $_3$ Ga $_5$ O $_{12}$是一个很好的模型系统，用于研究复杂的变磁性预期的多轴反铁磁体。
Topological transitions of spin-excitations in insulating chiral antiferromagnets
本文研究了三维拓扑手征反铁磁体在Kagome晶格中的应变诱导拓扑磁振子相变。我们发现，在（100）轴向应变作用下，三维绝缘反铁磁Weyl磁振子（WM）表现为介于应变诱导的具有整数Chern数的三维磁振子Chern绝缘体（MCI）和具有零Chern数的三维平凡磁振子绝缘体之间的中间相.此外，我们表明，应变抑制拓扑热霍尔在这些系统中的磁振子的电导率。由于三维绝缘和金属kagome手征反铁磁体之间的相似性，我们设想，目前的结果也可以体现在三维反铁磁拓扑Weyl半金属Mn $_3$ Sn \slash Ge。
Topological magnon nodal-lines and absence of magnon spin Nernst effect in layered collinear antiferromagnets
我们提出了在层状蜂窝状共线反铁磁体中，即使存在自旋-轨道Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，也存在一个受保护的拓扑狄拉克节线（DNL）磁振子相。我们表明，磁振子自旋能斯特效应，预测发生在严格的二维（2D）蜂窝共线反铁磁体抵消了层状蜂窝共线反铁磁体。换句话说，每个2D反铁磁层中的磁振子自旋能斯特效应抵消了后续层。因此，由于时间反演和空间反演（$\mathcal{PT}$）对称性的结合，Berry曲率在整个布里渊区消失。然而，在对称性破缺的外部磁场，我们表明，一个非零的Berry曲率和陈数保护的拓扑磁振子带诱导的非共线自旋结构。这导致了实验上可访问的磁振子热霍尔效应在$\mathcal{PT}$的分层蜂窝反铁磁体的拓扑DNL磁振子相的破缺。我们建议，目前的预测结果可以在层状蜂窝反铁磁体CaMn $_2$ Sb $_2$，BaNi $_2$ V $_2$ O $_8$，和Bi $_3$ Mn $_4$ O $_{12}$（NO $_3$）的实验研究。
Competing magnetic interactions in the antiferromagnetic topological insulator MnBi$_{2}$Te$_{4}$
反铁磁（AF）化合物MnBi $_{2}$ Te $_{4}$被认为是反铁磁（AF）拓扑绝缘体的第一个实现。在这里，我们报告的非弹性中子散射研究的磁相互作用的MnBi $_{2}$ Te $_{4}$，具有铁磁（FM）三角层AF层间耦合。的自旋波显示一个大的自旋间隙和成对交换相互作用的三角形层内的挫折，由于大的次近邻AF交换。挫折的程度表明接近各种磁相，可能包括skyrmion相，可以在化学调谐化合物或应用破磁场时访问。
Understanding one-dimensional topological Kondo insulator: Poor man's non-uniform antiferromagnetic mean-field theory versus quantum Monte Carlo simulation
Topological thermal Hall effect driven by fluctuation of spin chirality in frustrated antiferromagnets
通过揭示Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用与标量自旋手征之间的内在联系，发展了反铁磁系统中磁振子热霍尔效应的理论.标量手征性的动态涨落直接响应于磁振子带的非平凡拓扑结构。在黄钾铁矾化合物KFe $_3$（OH）$_6$（SO $_4$）$_2$和钙钛矿BaCu $_3$ V $_2$ O $_8$（OH）$_2$等材料中，即使在共面$\mathbf{q}=0$磁位形的情况下，时间反演对称性也可以被标量手性的波动破坏。自旋波哈密顿量受由面内磁通决定的虚磁通量的影响。在不需要倾斜非共面磁序的情况下，给出了拓扑磁振子带和相应的非零陈氏数。文中还详细讨论了霍尔热导率与倾斜角的关系。这些结果为反铁磁耦合系统中手性驱动的拓扑效应提供了一个清晰的原理。
Robust A-type order and spin-flop transition on the surface of the antiferromagnetic topological insulator MnBi$_2$Te$_4$
在这里，我们提出的单轴A型反铁磁秩序的持久性的MnBi $_2$ Te $_4$单晶的表面层使用磁力显微镜的微观证据。我们的研究结果揭示了终止相关的磁衬度在两个表面台阶边缘和畴壁，这可以被屏蔽的软磁薄层。强大的表面A型秩序进一步证实了观察终止相关的表面自旋翻转转变，这已经在几十年前理论上提出。我们的研究结果不仅为理解反铁磁拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$的电子性质提供了关键成分，而且也为探索天然反铁磁体中的内禀表面变磁转变开辟了一个新的范例.
