扭转磁体中的莫尔磁交换相互作用
材料科学
2023-03-07 v2
摘要
除了莫尔超晶格，扭转还可以在范德华磁体中产生莫尔磁交换相互作用（MMEI）。然而，由于极端的复杂性和对扭转角度的敏感性，所有现有模型都无法捕捉MMEI，阻碍了对MMEI诱导的新物理的理解。在此，我们发展了一个微观莫尔自旋哈密顿量，通过一种滑动映射方法，能够有效描述扭转磁体中的MMEI，并在扭转双层CrI3中进行了演示。出乎意料地，我们发现MMEI的出现可以产生一种前所未有的、具有非守恒螺旋性的磁性斯格明子泡（SkB），命名为莫尔型SkB，这代表了一种仅由MMEI生成的独特自旋纹理，且可在当前实验条件下被探测。重要的是，SkB的尺寸和数量可以通过扭转角度进行精细调控，这是基于斯格明子的量子计算和信息存储的关键一步。此外，我们揭示了MMEI可以通过衬底诱导的界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用进行有效操控，从而调制依赖于扭转角度的磁相图，这解决了先前理论与实验之间的突出矛盾，并验证了我们的理论。
引用
@article{arxiv.2211.15186,
title = {Moir\'e Magnetic Exchange Interactions in Twisted Magnets},
author = {Baishun Yang and Yang Li and Hongjun Xiang and Haiqing Lin and Bing Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.15186},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 5 figures