由各向异性驱动的 skyrmion 宿主 GaV$_4$S$_8$ 中稳健的螺旋磁结构交叉
介观与纳米尺度物理
2020-03-20 v2 材料科学
强关联电子
摘要
我们报道了多铁材料 中，在单轴各向异性影响下螺旋调制的自旋纹理的异常磁化动力学。在频率范围 Hz 内，我们考察了线性交流磁化率 []、交流磁损耗 [] 和非线性交流磁响应 [] 随温度和磁场在磁相图中的依赖关系。根据近期理论，在轴向晶体对称性下的 skyrmion 涡旋被限制在特定取向上，导致其对斜磁场的鲁棒性增强且自旋动力学发生改变。我们表征了每种自旋纹理的磁响应，发现即使在多畴态下，Néel skyrmion 晶格的动力学刚性也似乎优于立方体系中的 Bloch 型 skyrmion。异常的 和强耗散出现在与近期小角中子散射实验 [White et al., Phys. Rev. B 97, 020401(R) (2018)] 中观测到的降温时螺旋节距强烈变化相同的相区。在此，我们表明强各向异性还驱动了 中零场螺旋纹理的扩展交叉。这些动力学特征的频谱依赖性与表现出关联畴排列的稳健非谐自旋纹理相一致。结果强调了磁各向异性在增强拓扑自旋纹理刚性以用于多种应用中的关键作用。
引用
@article{arxiv.1912.05367,
title = {Robust cycloid crossover driven by anisotropy in the skyrmion host GaV$_\mathbf{4}$S$_\mathbf{8}$},
author = {E. M. Clements and R. Das and G. Pokharel and M. H. Phan and A. D. Christianson and D. Mandrus and J. C. Prestigiacomo and M. S. Osofsky and H. Srikanth},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.05367},
year = {2020}
}
备注
12 pages, 9 figures, minor figure corrections, expanded explanations in Secs. I & IIIB.,C