Shastry-Sutherland 磁体中由 skyrmion 驱动的拓扑霍尔效应
强关联电子
2021-12-30 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
Shastry-Sutherland 模型及其推广已被证明能在若干准二维量子磁体中捕捉由几何阻挫产生的涌现复杂磁性质。利用 交换模型，我们在此表明金属性 Shastry-Sutherland 磁体在现实条件下可展现由磁性 skyrmion 驱动的拓扑霍尔效应。磁性质由竞争性的对称海森堡与非对称 Dzyaloshinskii-Moriya 交换相互作用建模，而巡游电子自旋与局域磁矩间的耦合描述了磁输运行为。我们的结果采用互补的蒙特卡洛模拟与一种新颖的机器学习分析来研究磁相，为在扩展的哈密顿量参数范围内场驱动 skyrmion 晶体形成提供了证据。通过构建与 skyrmion 晶格耦合的导带电子有效紧束缚模型，我们清晰地展示了拓扑霍尔效应的出现。我们进一步阐述了有限温度对磁性与磁输运性质的影响。
引用
@article{arxiv.2109.07973,
title = {Skyrmion-driven topological Hall effect in a Shastry-Sutherland magnet},
author = {N. Swain and M. Shahzad and G. V. Paradezhenko and A. A. Pervishko and D. Yudin and P. Sengupta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.07973},
year = {2021}
}
备注
8 pages, 6 figures