堆垛诱导的磁阻挫与螺旋自旋液体

如同魔角扭转双层石墨烯中的扭转调控，堆垛调控是另一种操纵固体（尤其是范德瓦耳斯材料）基本性质的力学手段。我们探究了多层三角晶格反铁磁体上的堆垛诱导磁阻挫与螺旋自旋液体，该系统由 ABC 堆垛构建，层内与层间耦合相互竞争。结合向列键理论与自洽高斯近似，我们建立了该 ABC 堆垛多层磁体的相图。结果表明，系统支持宽泛的螺旋自旋液体区域，其在倒空间中具有多条简并螺旋线，分隔低温螺旋序与高温无特征顺磁体。从螺旋自旋液体区域到螺旋序的转变为一级相变。我们进一步表明，即便存在如次近邻层内交换等微小扰动，螺旋自旋液体行为依然持续。文中讨论了与 ABC 堆垛磁体的联系、Ising 或平面自旋各向异性的效应，以及对堆垛工程量子磁体的展望。