Mn-Pt-Sn材料中长寿命反斯格明子的稳定性
介观与纳米尺度物理
2020-11-04 v5
摘要
利用包含近百万个自旋的原子尺度表征，计算了Mn-Pt-Sn四方Heusler材料在室温下反斯格明子的寿命。通过对谐波过渡态理论的一种避免计算Hessian矩阵特征值的实现，使得对该大系统中Arrhenius速率表达式中指前因子的评估成为可能。扩展Heisenberg哈密顿量中的参数值，包括各向异性Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，被选用来复现实验观测[A. K. Nayak , Nature , 561 (2017)]，特别是150 nm直径。计算结果与实验室中观测到的长寿命一致，并且发现这种反斯格明子的非凡稳定性源于强交换耦合导致的大的塌缩活化能，而寿命的Arrhenius表达式中的指前因子尽管自旋数量巨大，仍具有10 s的典型量级。因此，发现该长寿命源于该系统中的能量效应而非熵效应。
引用
@article{arxiv.1906.06383,
title = {Stability of Long-lived Antiskyrmions in Mn-Pt-Sn Material},
author = {M. N. Potkina and I. S. Lobanov and O. A. Tretiakov and H. Jónsson and V. M. Uzdin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.06383},
year = {2020}
}