解析非公度磁性及其在铁基超导体中的涌现

我们聚焦于一类广泛的四方晶系巡游系统，它们共同倾向于自发形成具有排序波矢 $\mathbf{Q}_{1,2}=(\pi-\delta,0)/(0,\pi-\delta)$ 或 $\mathbf{Q}_{1,2}=(\pi,\delta)/(-\delta,\pi)$ 的非公度磁性。采用 Landau 方法，我们获得了通用的磁相图，并确定了顺磁-磁性相变附近的主导不稳定性。存在九种不同的磁相，它们要么保持要么破坏了顺磁相假设的 $C_4$ 对称性。这些是单 $\mathbf{Q}$ 和双 $\mathbf{Q}$ 相，由磁条纹、螺旋和涡旋组成，以单独或共存的方式出现。这九种相可以通过极化中子散射，或者例如通过结合感应电荷序和磁电耦合的测量来进行实验区分。在适用于 BaFe$_2$As$_2$ 和 LaFeAsO 的两个具有代表性的五轨道模型中，我们发现此处讨论的非公度磁相在铁基超导体中是可以实现的。我们的研究揭示了一组潜在的候选者，以解释最近在 Ba$_{1-x}$Na$_x$Fe$_{2}$As$_{2}$ 中观察到的尚未确定的 $C_2$ 对称磁相。在稳定的相中，我们发现了一种自旋涡旋晶体，这是一种具有磁结构的 $C_4$ 对称相。在铁基超导体中对具有磁结构的磁序可能进行的实验观察，为实现本征拓扑超导体开辟了新方向。