双二次耦合诱导的 Ru 基 Heusler 化合物中的非共线反铁磁态
材料科学
2020-08-26 v1 强关联电子
摘要
我们研究了 RuMn ( = Sn, Sb, Ge, Si) 化学有序全 Heusler 化合物在零温及有限温度下的磁性。基于第一性原理计算，我们从顺磁态推导出 Mn 原子间的原子间各向同性双线性和双二次耦合。我们发现所有化合物均存在受挫的各向同性耦合，并且在 = Si 和 Sb 的情况下存在最近邻双二次耦合，其倾向于 Mn 自旋间的垂直排列。通过使用扩展的经典 Heisenberg 模型结合自旋动力学模拟，我们获得了磁平衡态。从这些模拟我们得出结论：双二次耦合与受挫的各向同性相互作用相结合，导致 RuMnSi 和 RuMnSb 化合物中出现非共线磁基态。特别地，对于这些合金，我们发现两种截然不同的、能量等价且可识别为受挫 fcc 晶格上的 和 态的非共线基态。研究非共线相的热稳定性我们发现，对于 RuMnSi，多重 相经历向单 相的相变，而对于 RuMnSb，由于最近邻双二次耦合的较大幅度，未获得相应的相变。
引用
@article{arxiv.1912.10299,
title = {Non-collinear antiferromagnetic states in Ru-based Heusler compounds induced by biquadratic coupling},
author = {Eszter Simon and Andreas Donges and László Szunyogh and Ulrich Nowak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.10299},
year = {2020}
}
备注
7 pages, 6 figures, 1 table