六方系铁镍酸盐中的涌现域拓扑
材料科学
2025-10-16 v1
摘要
多铁体材料中涌现的拓扑现象源于结构、电磁和磁序参数之间的复杂耦合。六方系铁镍酸盐提供了此类研究的典型平台。这些化合物表现出强耦合的畸变型不完全铁电序，源于三角形化晶变形，以及 120{\deg} 非共线磁性自旋结构。虽然其二维 域 拓扑已广泛研究，但三维 多 铁 域 架 构 仍 鲜有探索，主要由于探测表面之外的体积结构的实验挑战。我们采用 Landau 自由能框架结合大规模相场仿真，揭示了六方系铁镍酸盐的复杂三维 域 网络。我们证明，结构序参数与反磁性序参数的耦合导致三维 拓扑特征的丰富多样性。特别是，这些特征导致不同类型 域 壁 之间 产生 吸引。我们还识别出类似涡旋的线在 域 壁 交叉处的分岔现象，这种现象只能在三维中存在，根本改变了 域 网络的 拓扑 结构。我们的结果为理解 多 铁 体 中的 三 维 域 相互作用提供了全面的理论依据，凸显了 维数 在 异 性 不 完全 铁 电 性 、磁 性 与 拓扑 性 六方系铁镍酸盐中的耦合作用的关键作用。
引用
@article{arxiv.2510.13020,
title = {Emergent domain topology in the multiferroic hexagonal manganites},
author = {Aaron Merlin Müller and Lukas Heckendorn and Manfred Fiebig and Thomas Lottermoser},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.13020},
year = {2025}
}