外尔半金属 GdAlSi 中完美谐波自旋螺旋与多 Q 纹理
强关联电子
2025-03-20 v1 材料科学
其他凝聚态物理
应用物理
摘要
一个基本问题涉及拓扑电子态如何受多体关联的影响，磁性外尔半金属是解决这一问题的重要材料平台。然而，这些材料中实现的磁结构有限，特别是尚未有明确的未畸变螺旋磁态被确定性地识别。在此，我们通过共振弹性 X 射线散射（包括严格的偏振分析）在 Weyl 半金属 GdAlSi 中报道了具有非公度磁传播矢量的清晰谐波螺旋磁旋轮线证据。该螺旋结构符合 GdAlSi 极性晶体结构所规定的 Dzyaloshinskii-Moriya (DM) 相互作用。施加磁场后，旋轮线转变为一种新颖的多 Q 态。该磁场诱导的非共面纹理与我们的数值自旋模型一致，该模型包含了 DM 相互作用以及关键的各向异性交换。完美谐波的 Weyl 螺旋磁体 GdAlSi 为研究周期性调制外尔半金属中的电子关联效应提供了一个原型平台。
引用
@article{arxiv.2503.14768,
title = {Perfectly harmonic spin cycloid and multi-$Q$ textures in the Weyl semimetal GdAlSi},
author = {Ryota Nakano and Rinsuke Yamada and Juba Bouaziz and Maurice Colling and Masaki Gen and Kentaro Shoriki and Yoshihiro Okamura and Akiko Kikkawa and Hiroyuki Ohsumi and Yoshikazu Tanaka and Hajime Sagayama and Hironori Nakao and Yasujiro Taguchi and Youtarou Takahashi and Masashi Tokunaga and Taka-hisa Arima and Yoshinori Tokura and Ryotaro Arita and Jan Masell and Satoru Hayami and Max Hirschberger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.14768},
year = {2025}
}
备注
32 pages, 3 main text figures, 5 supplementary figures