kagome反铁磁体中的磁致伸缩、压磁性与畴成核

每当固体的弹性能依赖于磁场时，就会存在磁致伸缩响应。场线性磁致伸缩意味着压磁性，反之亦然。在此，我们表明Mn$_3$Sn——一种具有Weyl节点的非共线反铁磁体——即使在室温下也表现出大而几乎完全线性的磁致伸缩。具有相反符号和相似振幅的纵向与横向磁致伸缩被限制在kagome平面内，面外响应可忽略不计。通过研究四种具有不同Mn:Sn比的样品，我们发现线性磁致伸缩、自发磁化强度与Sn空位浓度之间存在明显关联。近期报道的压磁数据符合我们的图像。我们表明线性磁致伸缩和压磁性均由场诱导的自旋面内扭转所驱动。对实验数据的定量描述需要Sn空位对自旋织构的畸变。我们发现滞回回线内的场诱导畴成核对应于一个相变。在滞回回线内，局域应变与自旋扭转角的介观调制同时出现，由于弹性能和磁能之间的竞争，导致了扭转磁条纹的产生。