具有巡游电子的中心对称四方磁体中多重-Q自旋织构的多样性
材料科学
2022-02-01 v1
摘要
磁斯格明子是一种拓扑稳定的类粒子涡旋自旋织构，有望用作高密度信息比特，其最初在非中心对称且具有 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的磁体中被观测到。近来，纳米尺度斯格明子也在中心对称稀土化合物中被发现，对其斯格明子形成机制的辨识以及进一步搜寻非平凡自旋织构的需求极为迫切。在此，我们通过共振 X 射线散射实验，对一个典型的承载斯格明子的中心对称四方磁体 GdRu2Si2 的磁结构进行了详尽研究。我们辨识出丰富的双重-Q 磁结构，包括具有分数局域拓扑电荷的 meron（半斯格明子）/反 meron 类织构的反铁磁序。所观测的复杂磁相图已通过考虑由巡游电子介导的四自旋相互作用与磁各向异性的理论框架成功重现。本结果将有助于更好地理解该中心对称稀土化合物中新颖的斯格明子形成机制，并表明巡游电子可在简单晶格体系中普遍承载多种独特的多重-Q 自旋序。
引用
@article{arxiv.2201.06237,
title = {Zoology of multiple-Q spin textures in a centrosymmetric tetragonal magnet with itinerant electrons},
author = {N. D. Khanh and T. Nakajima and S. Hayami and S. Gao and Y. Yamasaki and H. Sagayama and H. Nakao and R. Takagi and Y. Motome and Y. Tokura and T. Arima and S. Seki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.06237},
year = {2022}
}
备注
Accepted to be published in Advanced Science