多铁性材料中自旋环旋结构电调控的理论与相场模拟
材料科学
2021-02-10 v2
摘要
环旋自旋序在多铁性材料中十分常见。一个典型例子是 BiFeO3（BFO），其在室温下表现出大极化和环旋反铁磁序。本文采用朗道理论和相场模拟来分析 BFO 中极化与环旋反铁磁序的耦合翻转动力学。我们识别出两种环旋之间的 14 种过渡自旋结构以及 9 条电场诱导的自旋翻转路径。我们展示了电场诱导的环旋自旋波矢旋转，并发现了两类环旋自旋翻转动力学：快速的局域自旋翻转与缓慢的波矢旋转。此外，我们构建了通过多步施加电场实现任意两个自旋环旋之间翻转的路线图。该工作为自旋环旋的唯象描述提供了理论框架，并为理解实现磁序电调控的翻转机制提供了基础认识。
引用
@article{arxiv.1911.04023,
title = {Theory and phase-field simulations on electrical control of spin cycloids in a multiferroic},
author = {Fei Xue and Tiannan Yang and Long-Qing Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.04023},
year = {2021}
}
备注
23 pages, 8 figures, with supplementary materials