基于第一性原理绘制单轴缺金属尖晶石磁体中的斯格明子稳定性
材料科学
2020-02-12 v2 统计力学
计算物理
摘要
确定在块体材料中于宽温度范围内稳定磁斯格明子相的通用原理，是开发基于斯格明子的自旋电子器件的先决条件。化学式为 GaM4X8（M=V, Mo；X=S, Se）的缺金属尖晶石是实现此目标的便利案例，因为它们是最早被提出在远离顺磁转变处承载平衡手性斯格明子的块体体系之一。我们推导了这些材料中可能观测到的磁相图，考虑了所有可能的磁相互作用，并证明缺金属尖晶石中斯格明子的稳定性是其晶体对称性的普遍结果，而非材料化学细节所致。我们的结果与此类所有实验报道一致，并表明特定尖晶石化学成分的相图差异由磁晶各向异性决定，直至一个归一化因子。我们得出结论：在所有缺金属尖晶石以及具有低磁晶各向异性的广泛单轴体系中，均可预期在宽温度范围内形成斯格明子。
引用
@article{arxiv.1911.11297,
title = {Mapping Skyrmion Stability in Uniaxial Lacunar Spinel Magnets from First-Principles},
author = {Daniil A. Kitchaev and Emily C. Schueller and Anton Van der Ven},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.11297},
year = {2020}
}