天魔晶格在单轴畸变下的非线性涌现弹性与结构相变

涌现晶体是“涌现粒子”的周期性排列，即原子或其电荷/自旋/轨道的局域集体行为。这些在新奇物质状态在各种系统中被广泛观测到，并可能在机械力作用下发生形变，其弹性与 underlying 材料截然不同。然而，它们在强场下的非线性和临界行为迄今尚不清楚。本文中，我们使用三种不同方法从理论上研究了遭受单轴畸变的天魔晶格（SkX）的非线性弹性与结构相变。在中等拉伸下，SkX 表现为延性材料，在适当的磁场条件下具有负的跨接弹性刚度与负的涌现泊松比。在强应变下，我们观察到至多六次相变，导致出现四种热力学亚稳的新奇涌现晶体。当受到外载荷时，涌现晶体整体旋转，且其组成的“粒子”具有无限的形变能力，这赋予了它们奇异的多晶型性。