GdRu$_2$Si$_2$中磁交换与响应的力学调控：一项计算研究

我们对单轴应变对GdRu$_2$Si$_2$磁性质的影响进行了系统的计算研究，该材料是一种已知可承载场致斯格明子晶格（SkL）的中心对称材料。利用第一性原理密度泛函理论，我们首先证明了交换作用和各向异性对特定结构畸变的显著敏感性。然后将这些DFT导出的相互作用整合到一个经典自旋模型中，以构建压缩和拉伸应变下的综合磁相图。我们的关键发现是，压缩应变（$\sim 2\%$）作为一个有效的调控参数，显著扩展了由$\vec Q_{100}$驱动的拓扑非平凡相的稳定区域。这源于临界磁场的移动和有利磁波矢能量尺度的增强。相反，拉伸应变通过促进一个不同的磁有序矢量$\vec Q_{110}$，诱导出不同的磁基态，导致完全不同的相行为。这项工作不仅提供了对GdRu$_2$Si$_2$中结构-磁耦合的定量理解，而且确立了应变工程作为控制和优化中心对称磁体中拓扑非平凡磁相的有力方法。