非共线反铁磁体 Mn5Si3 的复杂磁结构与自旋波
介观与纳米尺度物理
2022-03-10 v1 材料科学
摘要
对具有非共线反铁磁基态的材料微观与宏观性质之间关联的研究颇具挑战性。这些前沿研究对于揭示其中潜在的机制至关重要，并可能有益于设计面向未来应用的尖端多功能材料。在此背景下，Mn5Si3 重新获得科学关注，因为它展现出不寻常且复杂的基态，这被认为是其表现出的反常输运与热力学性质的起源。在此，我们利用非弹性中子散射测量和密度泛函理论计算报道了 Mn5Si3 非共线反铁磁相的磁交换耦合。我们确定了基态自旋构型并计算了其磁子色散关系，与实验所得结果吻合良好。此外，我们研究了在外加磁场下自旋织构的演化，从理论上证明了 Mn5Si3 所经历的多次场致相变。最后，我们模拟了材料部分磁矩在磁场下的稳定性，发现受挫排列中极易受影响的磁矩可由磁场调控。
引用
@article{arxiv.2112.03368,
title = {Complex magnetic structure and spin waves of the noncollinear antiferromagnet Mn5Si3},
author = {N. Biniskos and F. J. dos Santos and K. Schmalzl and S. Raymond and M. dos Santos Dias and J. Persson and N. Marzari and S. Blügel and S. Lounis and T. Brückel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.03368},
year = {2022}
}