基于第一性原理的 B20 手性磁体 FeGe 中扭曲自旋螺旋的微磁描述
材料科学
2021-08-18 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
利用经典海森堡交换与 Dzyaloshinskii-Moriya (DM) 相互作用模型，我们表明 B20 FeGe 手性磁体的基态是由晶体不同子晶格形成的扭曲螺旋自旋密度波的叠加。此类扭曲自旋密度波沿同一方向传播，但具有不同的相位和不同的旋转轴方向。我们推导出一个先进的微磁表达式，用于描述此类磁结构的交换与 DM 相互作用。通过基于密度泛函理论的第一性原理计算并采用我们的微磁模型，我们表明 B20 FeGe 中自旋螺旋扭曲的幅度与整体螺旋处于同一量级。虽然扭曲螺旋基态与铁磁态之间的能量差与实验结果吻合良好，但对于无扭曲的自旋螺旋，该能量差要小三倍。此外，我们通过自旋动力学模拟验证了我们的结果。这呼吁开展探索 B20 手性磁体基态性质的新实验。
引用
@article{arxiv.2103.09800,
title = {Micromagnetic description of twisted spin spirals in the B20 chiral magnet FeGe from first principles},
author = {S. Grytsiuk and S. Blügel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.09800},
year = {2021}
}
备注
12 pages, 7 figures