手性磁体FePtMo$_3$N中具有可调尺寸的鲁棒亚稳斯格明子

合成能够承载磁性斯格明子的新材料并对其进行详尽的实验与理论表征，对未来技术应用至关重要。β-Mn型化合物FePtMo$_3$N正是一种属于手性空间群 $P4_132$ 的新颖材料，由于反演对称性的缺失，其中允许存在反对称Dzyaloshinkii-Moriya相互作用。我们报道了FePtMo$_3$N的小角中子散射（SANS）测量结果，并证明其磁基态为具有222~K居里温度的长周期自旋螺旋。磁场诱导的SANS强度重新分布表明，在略低于 $T_{\text C}$ 的温度下，螺旋结构在 $\sim$13~mT处转变为斯格明子晶格。我们的关键观测是，FePtMo$_3$N中的斯格明子态在磁场冷却至最低温度时仍保持鲁棒。此外，一旦通过磁场冷却制备出亚稳态，斯格明子晶格即使在零场下也存在。进一步，我们展示FePtMo$_3$N中的斯格明子尺寸对样品温度高度敏感，并可在120至210~nm之间连续调控。这为手性磁体拓扑性质的控制提供了新前景。