呼吸型-kagome 晶格中的原子尺度斯格明子与大拓扑霍尔效应
强关联电子
2022-03-08 v1
摘要
受近期 GdRuAl 实验的启发，我们展示了在具有竞争的最近邻铁磁和次近邻反铁磁交换相互作用的呼吸型 kagome 晶格上，相互作用自旋中原子尺度斯格明子的出现。在施加纵向磁场的情况下，基态磁序从低场下的螺旋相演变为中场下的斯格明子相，最终在高场下进入极化相。每个斯格明子仅跨越晶格的两个晶胞，而大多数手性磁体中的斯格明子跨度数十至数百个晶胞。此外，斯格明子并非由手性相互作用驱动，而是由竞争交换相互作用与几何阻挫之间的相互作用驱动，正如在 GdRuAl 中一样。当巡游电子与局域磁矩耦合时，它们表现出由斯格明子织构实空间贝里曲率引起的通常的斯格明子驱动拓扑霍尔效应(THE)。该系统中斯格明子的小尺寸产生了强局域贝里曲率，从而导致增强的 THE，这使用巡游电子自旋与局域磁矩之间的强耦合近似进行了研究。我们的结果对于理解 GdRuAl 及同一金属阻挫磁体家族中其他成员的实验至关重要。
引用
@article{arxiv.2203.03359,
title = {Atomic scale skyrmions and large topological Hall effect in a breathing-kagome lattice},
author = {Nyayabanta Swain and Munir Shahzad and Pinaki Sengupta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.03359},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 8 figures. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2005.12307