天秤对称六方形杂化化合物中的局部对称性破缺
材料科学
2025-12-09 v2
摘要
氦-莫里ya 相互作用 (DMI) 在稳定非中心对称晶体中异常拓扑稳定的 skyrmion 自旋纹理方面发挥着关键作用。近期发现的双 skyrmion 和在全球中心对称晶体中出现的 skyrmion引发了关于 DMI 在引发自旋纹理方面的作用的争论,因为在此类晶体结构中 DMI 消失。理论研究表明,即使在整体上中心对称的晶体结构中只要存在局部反演对称性破缺,DMI 仍可保持非零。为此,本文报告了对两种 skyrmion 主导的 Ni2In 型中心对称六方形化合物 MnNiGa 和 MnPtGa 的系统晶体结构研究,其中采用原子对分布函数 (PDF) 技术。我们的结果同时提供了关于短程 (SR)、中程 (MR) 和长程 (LR) 规模结构相关性的信息。对从高通量、高能和高 Q 同步 X 射线粉末衍射图样中获得的实验 PDF 进行分析,发现两化合物的局部 SR 结构对应于非中心对称三角空间群 P3m1,而 MR+LR 规模的结构保持六方形的中心对称 P63/mmc 空间群。这些结果也得到理论 DFT 计算的支持。我们的结果结合前面的理论预测,为以局部反演对称性破缺导致的非零 DMI 解释在中心对称材料中产生 skyrmion 提供了依据。我们相信这些发现将鼓励系统性地搜索中心对称材料中各种拓扑现象及其它拓扑现象的 skyrmionic 纹理。
引用
@article{arxiv.2412.09158,
title = {Local Symmetry Breaking in Skyrmion-Hosting Centrosymmetric Hexagonal Compounds},
author = {Anupam K. Singh and Krishna K. Dubey and Parul Devi and Pritam Das and Martin Etter and Ola. G. Grendal and Catherine Dejoie and Andrew Fitch and Anatoliy Senyshyn and Seung-Cheol Lee and Satadeep Bhattacharjee and Sanjay Singh and Dhananjai Pandey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.09158},
year = {2025}
}