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基于蒙特卡洛模拟的手性磁体中的相变

强关联电子 2017-07-05 v1

摘要

受 MnSi 中比热异常温度依赖性的启发(其表现为尖锐的一级特征伴随宽驼峰的组合),我们研究了在宽泛的 D/JD/J 比值范围内具有竞争交换 JJ 和各向异性 Dzyaloshinskii-Moriya DD 相互作用的扩展海森堡模型。利用经典蒙特卡洛模拟,我们发现比热和磁化率的温度依赖性随 D/JD/J 的变化而演化。结合布拉格强度图样的分析,我们清楚地表明,MnSi 比热中观察到的令人困惑的驼峰源于螺旋涨落对比虚拟铁磁二级相变的抹平,这些涨落体现在瞬态多螺旋态中。这些涨落最终通过一级相变凝聚成螺旋有序相,正如比热峰所指示的那样。因此,该模型展示了随着 D/JD/J 增大从二级相变到一级相变的跨接。当进一步增大 D/JD/J 时,系统中发生了从一级相变到二级相变的另一次跨接。此外,计算结果清楚地表明,这些竞争相互作用是带有 Dzyaloshinskii-Moriya (DM) 相互作用的螺旋磁体中一级相变出现的主要因素。

关键词

引用

@article{arxiv.1702.04178,
  title  = {Phase transitions in chiral magnets from Monte Carlo simulations},
  author = {A. M. Belemuk and S. M. Stishov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1702.04178},
  year   = {2017}
}