中心对称四方磁体中的半子、斯格明子和涡旋晶体
强关联电子
2021-03-05 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
在手性磁体CoZnMn中半子与斯格明子拓扑自旋纹理之间转变的最新实验确认[S.-Z. Lin等人, Phys. Rev. B 91, 224407 (2015); X. Z. Yu等人, Nature 564, 95 (2018)]证实了2009年发现的斯格明子晶体[S. Mühlbauer等人, Science 323, 915 (2009)]只是冰山一角。通过结合简单的物理要素，如晶格对称性、阻挫和自旋各向异性，可以稳定包括斯格明子、半子、涡旋和磁单极子在内的拓扑纹理晶体。当前的挑战是找到产生特定拓扑自旋纹理的这些要素的组合。本文报告了在中心对称四方磁体中稳定半子、斯格明子和涡旋晶体的一种简单机制。特别地，即使在没有磁场的情况下，半子/斯格明子晶体也能形成。施加磁场会导致丰富的拓扑自旋纹理，这些纹理在理论的长波极限下仍然存在。当传导电子与自旋耦合时，这些拓扑自旋纹理扭曲电子波函数，从而在特定能带填充分数下诱导出陈绝缘体和外尔半金属。
引用
@article{arxiv.2011.04033,
title = {Meron, skyrmion, and vortex crystals in centrosymmetric tetragonal magnets},
author = {Zhentao Wang and Ying Su and Shi-Zeng Lin and Cristian D. Batista},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.04033},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 10 figures