斯格明子晶体的反常磁熵响应

我们从理论上研究了各种磁性斯格明子晶体相（常见于二维，即Néel型、Bloch型和反斯格明子）的磁熵特征。使用基于自旋哈密顿量的蒙特卡洛计算，我们得到了在负责这些斯格明子的三种不同Dzyaloshinskii-Moriya相互作用存在下的磁熵变$\Delta S_m$。利用温度-磁场平面中斯格明子计数数$N_{sk}$对$\Delta S_m$进行相图映射，揭示了斯格明子前驱相中涨落主导的弱一级相变，以及当系统进入斯格明子晶体相时$\Delta S_m$的符号变化——这与最近的实验结果一致。我们还发现，从铁磁相到斯格明子晶体相的分数量熵变远大于传统的从顺磁相到铁磁相的路径（用于磁冷却）。不同类型的斯格明子晶体的磁熵特征被发现是相似的。我们的结果表明，斯格明子晶体表现出增强的冷却效率，并有潜力升级现有的磁冷却方法。