六角堆叠磁性材料中的可调对称性破缺
数值分析
2026-03-18 v3 数值分析
摘要
对称性在定义磁相中的作用居于核心地位，使得可调的对称性破缺跨越磁相转换具有高度的愿望，以发现非平凡磁性. 磁性莫尔超晶体由扭曲的二维磁性晶体形成，已被理论提出和实验探索作为非凡磁态的平台. 然而，尽管近期取得的进展，扭曲二维磁性材料中的对称性破缺仍受限，因为扭曲的二维磁性体，如楔形 (R)-堆叠扭曲 CrI_3，基本继承其组成层的磁性属性和对称性. 在本文中，我们在六角堆叠扭曲双层 (H-tDB) CrI_3 中展示了随扭角从 180^{\circ} 增加到 190^{\circ} 的清晰对称性演变. 虽然净磁化在该扭角范围内保持为零，但磁相仅在 180^{\circ} 处破坏三折叠对称性，而在 181^{\circ} 到 185^{\circ} 之间的中间扭角处破坏所有旋转、镜像和时间反演对称性，而在 190^{\circ} 处恢复所有被破坏的对称性. 这些在中间扭角处显著的对称性破缺伴随着磁性行为，证据为围绕零磁场的对称双滞回线. 总的来说，这些结果揭示了 H-tDB CrI_3 在中间扭角处拥有一种 distinct 的莫尔磁相，特征为周期性平面自旋纹理，破坏旋转、镜像和时间反演对称性，这与双层 CrI_3 中的垂直分层反磁性以及 R-tDB CrI_3 中主要垂直莫尔磁性有显著不同. 我们的工作确立了 H-堆叠 CrI_3 莫尔磁性材料作为一种灵活的平台，用于工程磁性属性，包括且可能超出复杂的自旋纹理.
引用
@article{arxiv.2506.17406,
title = {Fast solvers for the high-order FEM simplicial de Rham complex: Extended edition},
author = {Pablo D. Brubeck and Patrick E. Farrell and Robert C. Kirby and Charles Parker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.17406},
year = {2026}
}
备注
41 pages, 8 figures