Tb 基二十面体准晶中的磁性与拓扑
强关联电子
2022-09-20 v1 材料科学
摘要
准晶（QC）具有传统晶体所禁戒的旋转对称性独特晶格结构。其电学性质远未被完全理解，且 QC 中是否实现磁长程有序是一个长期存在的问题。主要困难在于缺乏微观理论来分析 QC 中稀土原子处晶体电场（CEF）的效应。此处我们展示对 Tb 基 QC 中 CEF 的完整微观分析。我们发现源于 CEF 的磁各向异性在二十面体（其顶点处坐落着 Tb 原子）上实现独特磁构型中起关键作用。我们的分析表明，以拓扑荷为一为特征的刺猬磁矩长程有序在 Tb 基 QC 中稳定。我们还发现涡旋磁矩态以异常大的拓扑荷三为特征。磁构型与拓扑态可通过控制三元化合物中非稀土元素的组分进行切换。我们的模型有助于理解稀土基 QC 与近似晶体中的磁性及拓扑性质。
引用
@article{arxiv.2209.08488,
title = {Magnetism and topology in Tb-based icosahedral quasicrystal},
author = {Shinji Watanabe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.08488},
year = {2022}
}
备注
16 pages, 4 figures