Magnetic-field induced spiral order in the electric polarization
本研究提出多铁材料磁电效应的二分量复序参量唯象模型,揭示磁场对电极化的破坏及螺旋序规律,预测转变场强的温度幂律关系与螺旋波长和磁场的反比特性。
2024-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Laser-induced torques in spin spirals
利用\textit{ab-initio}计算方法研究了具有自旋螺旋结构的非共线铁磁体中的激光感应力矩。由于自旋螺旋可以用来近似的磁化梯度局部畴壁和skyrmions,我们的方法可以用来获得激光诱导的扭矩在这样的对象从多尺度的方法。采用广义布洛赫定理,我们得到的电子结构计算效率。我们采用我们的方法来评估bcc Fe,hcp Co,和L $_{1}0$ FePt的自旋螺旋磁结构时,施加的激光诱导扭矩。我们发现,在这些磁非共线系统中的激光诱导扭矩可能是数量级大于相应的磁共线系统中的那些,并且它们存在的线性和圆偏振光。这一结果表明,由非共线磁序或磁涨落驱动的激光感生力矩可能对超快磁过程有重要贡献。
2021-02-03 cond-mat.mtrl-sci
A Spiral Spin State with Open Boundary Conditions in a Magnetic Field
为了模拟薄膜中的螺旋自旋态,我们研究了具有开边界条件的经典海森堡模型。当在膜平面内施加磁场时,自旋状态在临界场以上变为铁磁性,该临界场随厚度$N$而增加。对于给定的$N$,螺旋以1的步长通过具有$n= n_0$直到0个完整周期的状态。这些数值结果与早期的分析结果在连续极限和帮助解释的磁化率跳跃观察到的薄膜。
2017-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric Effects in the Spiral Magnets CuCl$_{2}$ and CuBr$_{2}$
从理论上分析了自旋螺旋铜卤化物CuCl $_2$和CuBr $_2$中跃迁机制的性质和对称性。描述了在这两种多铁性化合物中观察到的磁电效应,并绘制了它们在零磁场和外加磁场下的相图。出现的电极化的强度在零场以下的顺磁相的结果从两个不同的自旋密度波的耦合,只有部分相关的Dzialoshinskiii-Moriya相互作用。沿CuCl $_2$的双重单斜轴施加磁场产生自旋密度波的去耦,从而修改相位和自旋螺旋取向的对称性。从理论上描述了磁化率和极化率对单斜平面内旋转场的显著周期依赖性。
2015-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Artifacts in magnetic spirals retrieved by transport of intensity equation (TIE)
本文详细分析了用TIE方法从洛伦兹透射电子显微镜(LTEM)图像重建磁结构中的伪影。对Bloch和Neel螺线模拟图像的处理表明,TIE中参数的选取不当可能会高估高频信息,导致图像中出现虚假特征。样品倾斜将使图像的分析进一步复杂化,因为LTEM图像对比度不是样品内的磁化分布的结果,而是填充包括样品的整个空间的磁感应的整体投影图案的结果。
2017-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Spin Spiral and Topological Hall Effect in a Metamagnet Fe$_{3}$Ga$_{4}$
最近提出了一种新的拓扑霍尔效应(THE-Topological Hall Effect,$_{6}$-Sn-$_{6},$)机制,该机制要求外磁场诱导的横向锥形螺旋(TCS)磁性与热激发的螺旋磁振子相结合。原则上,这种机制也适用于其他巡游螺旋磁体。本文证明了另一种变磁性化合物Fe $_{3}$ Ga $_{4}$(其中THE在实验中被观察到)在其一个相中满足这一条件,并且提出的热涨落驱动THE的理论与实验定量一致。这一发现表明,这种机制确实是相当普遍的,这种效应可能在其他化合物中观察到过,但被忽视了。
2021-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Electrical detection of spiral spin structures in Pt|Cu_2OSeO_3 heterostructures
到目前为止,金属中的巡游自旋和磁绝缘体中的局域自旋之间的相互作用仅在共线自旋系统中进行了探索,例如石榴石。本文报道了自旋霍尔磁电阻效应对自旋螺旋材料Cu_2OSeO_3表面磁化强度的敏感性。我们的实验表明,SMR的角度依赖性的急剧变化之间的过渡的螺旋螺旋和圆锥螺旋相位。此外,圆锥螺旋状态下SMR的符号和大小由圆锥角控制。我们表明,这种复杂的行为可以定性地解释内SMR理论最初开发的共线磁体。此外,我们还研究了自旋塞贝克效应(SSE),这是敏感的体磁化。它起源于磁体中热激发的低能自旋波(称为磁振子)转化为相邻金属接触(Pt)中的自旋电流。SSE表现出非常规行为,其中SSE的幅度和相位都随所施加的磁场而变化。
2016-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Spiral Enhancement of Ultrafast Light-Polarization-Robust Magnetization
Beijing Computational Science Research Center(北京计算科学研究中心);Department of Physics, Beijing Normal University(北京师范大学物理学院)
本文通过对称性约束规则和实时含时密度泛函理论计算,揭示了自旋螺旋磁体中光偏振鲁棒磁化的机制,并发现激光激发可诱导自旋螺旋单层NiI₂中的实空间退磁、旋转和振荡。
2026-05-29 cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations of spin spirals in Ni2MnGa and Ni2MnAl
我们在这里报告的非共线的磁性配置的Heusler合金Ni2MnGa和Ni2MnAl这是有趣的背景下的磁性形状记忆效应。计算了不同自旋螺旋的总能量,并确定了基态磁结构。计算的色散曲线被用来估计居里温度,这是发现与实验吻合得很好。此外,还研究了磁矩随螺旋结构的变化。大部分的变化是与镍,并确定相关的磁化对称性约束。根据计算结果,讨论了组成原子对居里温度的影响。
2002-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication Of Economical Signal Amplified Vibrating Sample Magnetometer With Spiral Designed Detector
介绍了一种高性价比振动样品磁强计的设计和制作。可以使用运算放大器电路来获得检测信号的改善。所制造的螺旋检测线圈设计增强了当屏蔽通量减少时获得的感应电压。以低音扬声器为驱动器,有机玻璃为振动介质,自制了一套实验装置。锁相放大器利用鉴相原理分析了升压放大器产生的感应电压信号。对镍(纯度99%)样品的放大和非放大信号进行了研究。感应电压到磁化强度的转换是通过结合矫顽磁力和保持力测量的校准来完成的。磁性氧化物可以使用这款经济高效的振动样品磁强计进行分析。从VSM获得的数据可以得出结论,设计的磁力仪的成功运行。
2020-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Moire Topological Magnetism Twist-Engineered from 2D Spin Spirals
Shandong University(山东大学);University of Nebraska(内布拉斯加大学)
通过扭角工程化二维自旋螺旋,实现无外部磁场的拓扑磁性,为自旋电子学提供新方法。
2026-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic order in the computational 2D materials database (C2DB) from high throughput spin spiral calculations
本研究利用自旋螺旋与自旋-轨道耦合高通量工作流,系统确定C2DB中192种二维磁性材料的基态磁序,发现非共线序与共线序同样普遍。
2023-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Spin-spiral formalism based on the multiple scattering Green's function technique with applications to ultrathin magnetic films and multilayers
基于Korringa-Kohn-Rostoker格林函数方法,我们提出了一个计算具有均匀自旋螺旋磁态的层状体系电子结构的计算方案。从自洽的非相对论计算的自旋螺旋态的总能量被确定为波矢的函数,而相对论扩展的形式主义在一阶的自旋轨道耦合给访问的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的效果。我们证明了新发展的方法能很好地描述W(001)上Mn单层和Pt(111)上Co单层的磁基态。得到的自旋螺旋能量映射到一个经典的自旋模型,其中的参数进行比较,直接从相对论扭矩方法计算。在Co/Pt(111)体系中,发现Ru层的存在降低了Co原子间的各向同性相互作用,增加了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。此外,我们还对Ir/Fe/Co/Pt和Ir/Co/Fe/Pt多层膜系统进行了自旋螺旋计算,发现由于Fe原子间的各向同性耦合受抑,形成了具有很长波长的自旋螺旋基态,而Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用强烈依赖于Fe和Co层的排列顺序.
2019-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Spin Spirals in Surface Alloys on Ru(0001): A First-principles Study
用从头算密度泛函理论计算了FeAu $_2$ /Ru(0001)和MnAu $_2$ /Ru(0001)表面合金体系的磁基态.对于这两个系统,我们发现,最低能量的磁配置对应于左旋转的自旋螺旋,其中的旋转方向是由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。这些螺旋的能量比铁磁结构低3-4 meV/nm $^2$。我们还发现,FeAu $_2$ /Ru(0001)具有显着高的磁各向异性能,1毫电子伏的数量级每个铁原子。通过与相应的独立合金单层的比较,我们发现,Ru衬底的存在下起着重要的作用,在确定表面合金系统的磁性能。
2014-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Hall magnetoresistance and spin Seebeck effect in spin-spiral and paramagnetic phases of multiferroic CoCr2O4 films
研究了Pt接触的多铁性CoCr2O4(CCO)尖晶石薄膜的自旋霍尔磁电阻(SMR)和自旋塞贝克效应(SSE)。我们观察到一个大的增强的两个信号低于自旋螺旋(Ts = 28 K)和自旋锁定跃迁(T_{lock_in} = 14 K)。自旋锁定相的SMR和SSE响应比亚铁磁转变温度(Tc = 94 K)下的SMR和SSE响应大一个数量级,这表明Pt区自旋之间的相互作用|CCO界面在低于Ts和T_{lock-in}的非共线磁状态下更有效。当T > Tc时,观察到磁场引起的SMR和SSE信号,这可以用高的界面磁化率来解释。我们的结果表明,自旋输运在Pt| CCO界面对磁相敏感,但不能仅用体磁化强度来解释。
2015-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Nature of the spiral state, electric polarisation and magnetic transitions in Sr-doped YBaCuFeO$_5$: A first-principles study
关于第二型多铁性YBaCuFeO $_{5}$在其无公度相的铁电响应的矛盾结果,最近引起了热烈的争论。关于螺旋磁状态的性质,有一些模棱两可的报道。在LSDA+U+SO近似下,用第一性原理密度泛函理论计算了母体化合物的多铁性响应,揭示了螺旋态的本质。螺旋形的螺旋被发现是更稳定的转变温度以下的自旋更喜欢躺在ab平面。Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用和自旋电流机制早些时候被用来解释这个系统中的电极化。然而,DM相互作用被发现是不存在的,自旋电流机制是无效的,在螺旋螺旋状态,并没有其电极化。这些结果与最近的单晶数据符合得很好。我们还研究了在整个范围$0\le x\le 1$掺杂的YBa $_{1-x}$ Sr $_x$ CuFeO $_5$的磁转变。的交换相互作用估计作为掺杂和量子蒙特卡罗(QMC)计算的有效自旋哈密顿量的函数表明,顺磁相称的相变温度随着掺杂增加,直到$x=0.5$和降低超过。我们的观察与实验结果是一致的。
2017-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Clamping of ferroelectric and ferromagnetic domain walls in conical spiral magnets
本文研究了具有圆锥螺旋有序的多铁性磁体中的畴壁结构。我们建立了一个简单的自旋模型,它具有一个锥形螺旋基态在没有磁各向异性。我们发现一个过渡的制度,铁磁和铁电畴壁被夹紧的制度,他们是去耦,并推导出一个连续模型描述旋转的螺旋平面在畴壁。这些结果的重要性,在CoCr2O4中观察到的开关现象进行了讨论。
2009-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Design of magnetic spirals in layered perovskites: extending the stability range far beyond room temperature
在具有有序磁螺旋相的绝缘材料中,由于反转对称性的破缺,可以出现铁电性。这种性质是基本的和实际的利益,特别是为了利用它在低功率电子设备。然而,由于大多数磁螺旋相的相对低的有序化温度$T_\mathrm{spiral}$,其很少超过100 K,阻碍了技术应用的进展。我们最近建立了磁螺旋的有序温度可以增加到310 K的引入化学无序。在这里,我们探讨了这种新的机制,结合它与一些磁相互作用的目标晶格控制打开的设计空间。在Cu-Fe层状钙钛矿中,我们获得了接近400 K的$T_\mathrm{spiral}$值,远离室温,比单独使用化学无序高出近100 K。此外,我们揭示了一个线性的,普遍的螺旋波矢量和螺旋相的起始温度之间的关系。该线性定律终止于顺磁-共线-螺旋三相点,其定义了在这类材料中可以实现的最高螺旋有序温度。基于这些研究结果,我们提出了一套通用的规则,用于设计层状钙钛矿中的磁螺旋,使用外部压力,化学取代和/或外延应变,这应该指导未来的努力,工程磁螺旋相的有序温度适合于技术应用。
2018-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Current-induced dynamics of spiral magnet
通过数值求解Landau-Lifshitz-Gilbert方程,研究了螺旋磁体在充电电流作用下的动力学行为。在稳定状态下,电流${\vec j}$引起(i)螺旋图案以速度$v=(β/α)j$($α$,$β$:吉尔伯特阻尼系数)的平行移动,(ii)取决于螺旋的手征性和比率$β/ α$的平行或反平行于电流的均匀磁化$M$,以及(iii)螺旋的波数$k$的变化。用连续有效理论的标度参数对这些现象进行了分析,并讨论了各种非平衡现象,如混沌行为和电流诱导退火。
2008-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hybridization of electromagnetic, spin and acoustic waves in magnetic having conical spiral ferromagnetic order
得到了由非均匀交换作用和相对论相互作用定义的具有圆锥螺旋铁磁结构的磁性材料的电磁-自旋-声波混合波的频谱。自旋波、电磁波和声波共振相互作用的可能性已经被证明。本文计算了在不同的外磁场值(螺旋角)下,具有圆锥螺旋铁磁序的半无限磁层对电磁波的反射率。考虑了声Faradey效应。
2012-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Converse Magnetoelectric Experiments on a Room Temperature Spirally Ordered Hexaferrite
对室温下有序六角铁氧体Sr_3Co_2Fe_24O_(41)的磁电性能进行了测量。测量的性质包括磁导率、磁化强度和应变,所有这些都是电场E和磁场强度H的函数。材料六角铁氧体Sr3Co2Fe24O41表现出时间反转和宇称的对称性破缺。这两种对称性的乘积保持不变。这是这些磁电材料的中心特征。提出了一个简单的物理模型来解释这些材料中的磁电效应。
2011-11-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Theory of magnetic switching of ferroelectricity in spiral magnets
以TbMnO 3和DyMnO 3为例,提出了自旋螺旋多铁性材料中电极化的强度(P)磁开关的微观理论.我们通过精确自旋模型的蒙特卡罗模拟再现了它们在磁场H_ex下的相图,揭示了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用、自旋各向异性和自旋交换之间的竞争受外加H_ex的控制,导致了伴随着P重取向或消失的磁转变。我们还讨论了所提出的机制与许多其他多铁性材料如LiCu_2 O_2,MnWO_4,Ni3V2O4
2010-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comment on: "Ferroelectricity in spiral magnets"
在磁自由度和电自由度之间表现出强耦合的材料物理学中有很多兴趣。在最近的一份文件中Mostostoira理论是基于对称性的论点,并导致相当普遍的索赔,我们觉得值得进一步分析。特别是,Mostostovich得出结论,“螺旋磁铁一般是铁电的”。我们认为,这一结论是不普遍有效的,和任何基于量子力学的磁电耦合理论必须考虑到的对称性的单位细胞。为了避免在寻找新的多铁性材料时出现进一步的混乱,我们在这篇评论中确定了螺旋磁体的一些必要的对称性,这些对称性可以导致铁电性。
2006-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weak ferromagnetism linked to the high-temperature spiral phase of YBaCuFeO5
层状钙钛矿YBaCuFeO 5是摆线螺旋磁体的一个罕见的例子,其有序温度Tspiral可以通过调节结构中Cu 2 +/Fe 3+化学无序的程度来调节,远远超过室温。这种不寻常的性质使这种材料成为最有前途的自旋驱动多铁性候选者之一。然而,很少有人知道的响应的螺旋磁场,磁电交叉控制应用的关键。利用体磁化强度和中子粉末衍射测量在磁场高达9 T,我们在这里报告的第一个温度-磁场相图这种材料。除了揭示螺旋状态的强稳定性外,我们的数据揭示了与螺旋调制共存的弱铁磁性的存在。由于铁磁体可以很容易地用磁场操纵,这一观察结果为控制螺旋取向开辟了新的视角,直接与极化方向相关,以及这种材料在技术应用中的可能未来用途。
2022-03-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
On the absence of a spiral magnetic order in Li2CuO2 with one-dimensional CuO2 ribbon chains
基于第一性原理密度泛函理论的电子结构计算以及经典的自旋分析,我们探讨了为什么磁性氧化物Li2CuO2,由CuO2带状链组成的边缘共享的CuO4广场,不表现出螺旋磁序.我们的工作表明,由于次近邻链间相互作用,所观察到的共线磁结构变得比自旋螺旋基态仅略不稳定,并且许多状态在能量上变得与所观察到的共线结构接近简并。这表明Li2CuO2的共线磁结构是由次近邻链间相互作用引起的有序无序的结果。
2007-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Complex magnetism of B20-MnGe: from spin-spirals, hedgehogs to monopoles
B20化合物是各种非平凡磁性纹理的游乐场,例如skyrmions,它们是拓扑保护状态。最近对B20-MnGe的测量表明对其磁行为没有明确的共识,其特征在于存在自旋螺旋或被解释为刺猬和反刺猬立方晶格的三维物体。利用大规模并行线性标度全电子密度泛函算法,我们发现从包含数千个原子的细胞的第一性原理模拟中,当化合物体积增加时,具有最低能量的状态在不同的磁相之间切换:铁磁,自旋螺旋,刺猬和铁磁。
2019-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio calculation of magnetic exchange interactions using the spin-spiral method in VASP: Self-consistent versus magnetic force theorem approaches
Trinity College(都柏林三一学院);Martin Luther University Halle-Wittenberg(马丁·路德·哈勒-维滕贝格大学)
本研究对比了VASP中自旋螺旋法的自洽与磁力定理两种从头算磁交换相互作用的途径,证实自洽方法的定量可靠性,揭示磁力定理方法的偏差随磁矩增大而加剧,为相关第一性原理研究提供指导。
2025-10-29 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Spin polarization of the magnetic spiral in NaCu_2O_2, as seen by NMR
在沿主晶轴方向外加近6 T磁场的情况下,用^{23}Na核磁共振谱研究了准一维共边铜酸盐NaCu_2O_2的无公度(IC)自旋有序.在T_N \approx 12 K以上和以下的NMR线形演化产生了局部磁场的IC静态调制的清晰特征,与在bc平面而不是在ab平面中极化的Cu^{2+}自旋螺旋一致,如早期中子衍射数据所报道的。
2010-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dielectric anomalies and spiral magnetic order in CoCr2O4
我们研究了多晶CoCr $_2$ O $_4$的结构、磁性、热力学和介电性能,该材料是一种具有亚铁磁和螺旋磁结构的绝缘尖晶石。低于$T_c$ = 94 K的样品开发远程亚铁磁秩序,我们属性在$T_N$ $\approx$ 25 K与远程螺旋磁秩序的发病急剧相变。中子测量证实,虽然在80 K和11 K下结构保持立方,但到11 K时存在复杂的磁有序。密度泛函理论支持亚铁磁半导体的磁相互作用与非共线有序一致的观点。对CoCr $_2$ O $_4$的电容测量表明,在$T_N$处介电常数急剧下降,但也显示出异常,即热滞后落在约$T$ = 50 K和$T$ = 57 K之间。我们尝试性地将这种较高温度下的介电异常归因于\textit{short-range}螺旋磁序的发展,并在利用介电谱研究非共线短程磁结构的背景下讨论了这些结果。
2006-03-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Micromagnetic description of twisted spin spirals in the B20 chiral magnet FeGe from first principles
利用经典Heisenberg交换和Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用模型,我们证明了B_(20)FeGe手征磁体的基态是由晶体的不同亚晶格形成的扭曲螺旋自旋密度波的叠加。这种扭曲的自旋密度波在相同的方向上传播,但具有不同的相位和不同的旋转轴方向。我们推导出一个先进的微磁表达式描述这种磁性结构的交换和DM相互作用。通过采用基于密度泛函理论的第一性原理计算和我们的微磁模型,我们证明了B20 FeGe中自旋螺旋扭曲的量级与整体螺旋的量级相同.虽然扭曲螺旋的基态与FM态之间的能量差与实验结果很好地一致,但对于没有扭曲的自旋螺旋,它小三倍。此外,我们验证了我们的结果,采用自旋动力学模拟。这就需要新的实验来探索B20手征磁体的基态性质。
2021-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Featureless quantum paramagnet with frustrated criticality and competing spiral magnetism on spin-1 honeycomb lattice magnet
我们研究了自旋为1的具有阻挫交换作用的蜂窝晶格磁体。所提出的微观自旋模型包含第一和第二邻居海森堡相互作用以及单离子各向异性。我们建立了一个丰富的相图,其中包括一个无特征的量子顺磁体和各种自旋螺旋态诱导的量子无序有序机制。虽然量子顺磁体被称为无特征的,它表明,磁激发发展的倒易空间中的轮廓简并带的最低点。这些轮廓简并激发是从量子顺磁体到有序相的受抑临界性的原因。这项工作说明了磁阻挫对磁有序和磁激发的影响。我们讨论了各种镍基蜂窝晶格磁体的实验相关性。
2020-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological spiral magnetism in the Weyl semimetal SmAlSi
该研究通过中子衍射、输运和热力学实验,证实了Weyl半金属SmAlSi中由Weyl电子介导的螺旋磁性,并绘制了磁相图,发现可能存在拓扑磁激发的A相。
2022-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spiral ground state against ferroelectricity in the frustrated magnet BiMnFe2O6
采用低温中子粉末衍射和密度泛函理论能带结构计算研究了BiMnFe 2 O 6的螺旋磁结构和自旋晶格.尽管Mn ~(3+)和Fe ~(3+)离子的分布是随机的,但在TN ~ 220 K以下,该化合物发生了向无公度反铁磁有序态的转变。磁结构的特征是传播矢量k=[0,beta,0],其中beta约为0.14,磁超空间对称性为P22_12_11 '(0 β0)0 s 0 s。它包括沿b轴传播的反铁磁螺旋。磁矩位于ac平面内,并且沿着b在相邻磁性原子之间旋转约pi*(1+beta)~ 204.8度角。螺旋磁结构是由ab平面上交换耦合的特殊阻挫排列引起的。沿c轴的反铁磁耦合导致电极化的强度抵消,导致BiMnFe 2 O 6铁电性的缺失。
2011-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Switching between Skyrmions and Yoshimori Spin Spirals via Li Absorption in Janus Magnets
Tsinghua University(清华大学);Frontier Science Center for Quantum Information(量子信息前沿科学中心);University of Regensburg(雷根斯堡大学)
本研究通过第一性原理和自旋动力学模拟,发现锂在Janus CrTeSe不同表面吸附可切换斯格明子与吉森森自旋螺旋,为二维磁体手性态可逆调控提供新策略。
2025-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental Evidence for the Spiral Spin Liquid in LiYbO$_2$
本研究通过多晶样品的高分辨与漫散射中子磁散射实验,首次证实LiYbO$_2$是拉长金刚石晶格$J_1$-$J_2$海森堡模型预言的螺旋自旋液体的实验实现,为该新型磁基态研究提供了新候选材料。
2023-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chiral Spin Spirals at the Surface of the van der Waals Ferromagnet Fe$_3$GeTe$_2$
拓扑保护的磁性结构为用于计算和数据存储的低功耗设备提供了鲁棒的平台。这些结构的例子是skyrmions,手性域壁和自旋螺旋。在这里,我们使用扫描电子显微镜与极化分析揭示了存在手性逆时针Néel自旋螺旋体的范德华铁磁体Fe $_3$ GeTe $_2$(FGT)的表面,在零磁场。这些Néel自旋螺旋在FGT的居里温度$T_\mathrm{C}= 220 \mathrm{~K}$下仍然存在,在整个研究的温度范围内,自旋螺旋的周期性$p=300 \mathrm{~nm}$几乎没有变化。逆时针旋转的自旋螺旋的形成强烈表明FGT中存在正的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,这为理解FGT的磁结构提供了第一步。我们的研究结果还铺平了范德华材料及其异质结构的手性磁性。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principles Study of Spiral Spin Density Waves in Monolayer MnCl$_2$ Using Generalized Bloch Theorem
基于第一性原理计算,我们研究了单层1 T-MnCl $_2$中一组螺旋矢量的螺旋自旋密度波.在赝原子轨道的线性组合下,利用推广的Bloch定理计算了磁基态。通过固定Mn磁性原子的磁矩方向,构造了Mn磁性原子的平面螺旋构型。我们证实了其基态为螺旋基态。我们还阐明了当引入空穴-电子掺杂时,出现了从螺旋基态到其他基态,如铁磁态或反铁磁态的相变。因此,我们证明,引入空穴-电子掺杂调谐的相变在单层1 T-MnCl $_2$。
2019-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic spiral order in the square-lattice spin system (CuBr)Sr$_{2}$Nb$_{3}$O$_{10}$
我们讨论了强阻挫海森堡模型中的量子自旋螺旋态。与传统的Dzyaloshinskiii-Moriya方法相反,我们表明,这种状态出现没有中心对称性破缺。作为一个例子,我们证明了准二维正方晶格化合物$\mathrm{(CuBr)Sr_{2}Nb_{3}O_{10}}$的磁性和热力学性质可以在二维$S = 1/2$ $J_1-J_2-J_3$ Heisenberg模型中得到解释。在这个复合中子实验表明螺旋自旋秩序,而中心对称性并没有举行。
2019-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Circularly polarized resonant soft x-ray diffraction study of helical magnetism in hexaferrite
磁螺旋结构可以表现出铁电矩,最近在各种多铁性材料中证明。在这种情况下,磁螺旋的螺旋度与铁电矩的方向直接相关,并且磁结构的螺旋度的测量是当前感兴趣的。软X射线共振衍射是特别有利的,因为它结合了元素选择性与大的磁截面。计算了六角铁氧体Ba_(0.8)Sr_(1.2)Zn_(12)Fe_(12)O_(22)中基面磁螺旋的共振磁X射线截面(电偶极跃迁)的偏振依赖关系,并利用圆偏振入射辐射推导了其磁畴布居.我们证明了衍射辐射和磁螺线的螺旋度之间有直接的相关性。
2010-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic exchange, spin-orbit coupling and spiral magnetism at the LaAlO_3/SrTiO_3 interface
绝缘氧化物之间极性界面的电子性质是一个当前非常感兴趣的课题。一个令人兴奋的新进展是在两种非磁性材料LaAlO_3(LAO)和SrTiO_3(STO)的界面处观察到强磁性。在这里,我们提出了一个微观理论的形成和相互作用的本地时刻,这取决于LAO/STO接口的基本特征。我们表明,相关诱导矩是由于轨道简并度的界面分裂而产生的。我们发现,栅极可调Rashba自旋轨道耦合在界面上的传导电子介导的交换相互作用的影响。我们预测,零场基态是一个长波长的螺旋,并表明其在外场的演变帐户半定量的扭矩磁强计数据。我们的理论描述了扫描SQUID测量的定性方面,并为未来的实验提出了几个可检验的预测。
2013-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Peculiarities of optical absorption spectra of NdFe$_3$(BO$_3$)$_4$ crystal in magnetically ordered state and at the transition to spiral magnetic phase
本文结合实验与理论研究NdFe$_3$(BO$_3$)$_4$在6–32 K的光吸收谱,揭示σ与π偏振谱线强度的不同温度行为,并以含Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的模型解释螺旋磁相转变效应。
2025-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics