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螺旋磁绝缘体 Cu$_2$OSeO$_3$ 中交换各向异性的直接观测

强关联电子 2023-11-30 v1 介观与纳米尺度物理 材料科学

摘要

立方手性体系的螺旋磁结构可由海森堡交换、Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用、立方各向异性和各向异性交换相互作用(AEI)之间的竞争很好地解释。近来,理论上论证了后者在立方手性磁体 Cu2_2OSeO3_3 的低温相图中起关键作用,该相图在施加磁场的特定取向下(μ0H[001]\mu_0 \vec{\mathrm{H}} \parallel [001])呈现倾斜锥形与无序斯格明子态。本研究中,我们利用矢量磁场中的透射共振 X 射线散射(tt-REXS)直接量化 Cu2_2OSeO3_3 中 AEI 的强度,并测量其温度依赖关系。我们发现 AEI 在 50\,K 以下持续增强,导致 (001) 面内锥形螺旋螺距变化达 10%10\%。我们的结果有助于确立支撑倾斜锥与低温斯格明子态形成的相互作用空间,促进对存在于手性磁体中的多样螺旋态的定量描述及最终设计目标的实现。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.03688,
  title  = {Direct observation of the exchange anisotropy in the helimagnetic insulator Cu$_2$OSeO$_3$},
  author = {Priya R. Baral and Oleg I. Utesov and Chen Luo and Florin Radu and Arnaud Magrez and Jonathan S. White and Victor Ukleev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.03688},
  year   = {2023}
}