非铰链亚磁体的各向异性应变磁效应

在 3d 电子磁性体系中，由自旋旋转相互转化的磁结构能量极其接近，由于自旋轨道耦合较小，可通过化学掺杂和外部磁场轻松控制。在本文中，我们基于详细的对称性分析（使用自旋群和磁群）以及 Mn$_3A$N($A=$ Ni, Cu, Zn, Ga) 和 Mn$_3X$($X$= Sn 和 Ge) 的第一性原理计算，研究了非铰链磁态下各向异性应变磁效应，即磁响应随应变类型和磁结构的不同而变化。在 Mn$_3A$N 中，在相同的应力下，磁化会沿两个不同方向发展，对应于由自旋旋转相连的两个亚磁态。基于磁群和分别考虑有无自旋轨道耦合情况下的自旋点群的应力磁张量分析表明，磁化在不同方向上的大小差异归因于自旋轨道耦合。在 Mn$_3X$ 中已知可在施加平面磁场的方向上稳定不同的亚磁结构。在正交晶体的 $x$ 和 $y$ 轴上施加单轴应力时，磁化可在不破坏磁对称性的情况下诱导，或因交换相互作用而发展于相反方向。我们的研究表明，Mn$_3A$N 和 Mn$_3X$ 的应变诱导磁化方向和符号可通过应变结合磁场有效地控制。这些发现凸显了非铰链 AFM 中的应变可调磁器件的潜力。