局部磁电效应作为表面磁有序预测器
材料科学
2024-12-10 v1
摘要
我们利用对称性分析和密度泛函理论，展示了磁性材料表面磁有序相对于体磁有序的变化可由晶体的局部磁电响应进行普遍性确定。具体而言，通过分析原子位点的磁电响应（或等价的局部磁偶极子），可用于预测由体磁有序终止引起的全部表面磁性修改。即使在体无磁电响应或表面无磁化的材料中，该分析亦适用。我们随后选取两种典型反磁性材料——金属 CuMnAs 和岩盐结构 NiO 进行验证。我们发现 CuMnAs 的 (010) 面和 NiO 的 (1̄10) 面均表现出一系列反磁性以及对粗糙度敏感的磁偶极子修正，这些修正通过倾斜或改变亚晶格幅值实现，符合体磁偶极子的有序性。我们的发现表明，一种通用的体-边界对应关系允许对非磁电材料中的最小可能表面和界面磁性修改进行一般性预测。此外，这为对广泛的表面敏感测量提供了更精确的解释。
引用
@article{arxiv.2412.06625,
title = {Local Magnetoelectric Effects as a Predictor of Surface Magnetic Order},
author = {Sophie F. Weber and Andrea Urru and Nicola A. Spaldin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.06625},
year = {2024}
}