Топологические особенности электронной структуры и фазовая диаграмма кирального ферромагнетика MnSi
Ministry of Education and Science of the Russian Federation, FEUZ-2023-0015
Повзнер А.А.
1, Волков А.Г.
1, Черникова М.А.
11Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
Email: a.a.povzner@urfu.ru, agvolkov@yandex.ru, batman_0685@mail.ru
Поступила в редакцию: 28 августа 2023 г.
В окончательной редакции: 16 октября 2023 г.
Принята к печати: 19 октября 2023 г.
Выставление онлайн: 6 декабря 2023 г.
Показано, что причиной возникновения наблюдаемой в геликоидальном ферромагнетике MnSi, сложной картины кирального спинового ближнего порядка является топологический электронный переход (ТЭП). ТЭП возникает в условиях возникновения термодинамической не устойчивости ферромагнетизма, когда параметр мода-мода в функционале Гинзбурга-Ландау становится отрицательным, а химический потенциал попадает в энергетическую область кривизны Берри. Получено, что топологические особенности электронной структуры ведут к возникновению фаз скирмионных решеток и флуктуаций левокиральных спиновых спиралей. В парамагнитной области возникает фаза флуктуаций лево- и правокиральных спиновых спиралей. Возникновение термодинамически устойчивой не киральной парамагнитной фазы сопровождается сдвигом химического потенциала за пределы энергетической области кривизны Берри и скачкообразным исчезновением локальной намагниченности (отложенный магнитный фазовый переход). Построенная фазовая h-T-диаграмма (h - напряженность магнитного поля, T - температура) согласуется с экспериментом. Ключевые слова: фазы Берри, флуктуации, киральные спиновые спирали, скирмионы.
- A. Bauer, C. Pfleiderer. Springer Ser. Mater. Sci. 228, 1--28 (2016)
- С.М. Стишов, А.Е. Петрова. УФН 187, 12, 1365 (2017)
- С.М. Стишов, А.Е. Петрова. УФН 193, 614 (2023)
- P. Bak, M.H. Jensen. J. Phys. C 13, L1881 (1980)
- S.A. Pikin. JETP Lett. 106, 793 (2017)
- A.A. Povzner, A.G. Volkov, T.A. Nogovitsyna. Physica B: Condens. Matter 536, 408 (2018). https://doi.org/10.1016/j.physb.2017.10.112
- А.А. Повзнер, А.Г. Волков, И.А. Ясюлевич. ФТТ 58, 1283 (2016)
- M. Brando, D. Belitz, F.M. Grosche, T.R. Kirkpatrick. Rev. Mod. Phys. 88, 25006 (2016). https://doi.org/10.1103/RevModPhys.88.025006
- A. Neubauer, C. Pfleiderer, B. Binz, A. Rosch, R. Ritz, P.G. Niklowitz, P. Boni. Phys. Rev. Lett. 102, 186602 (2009)
- M.A. Wilde, M. Dodenhoft, A. Niedermayr, A. Bauer, M.M. Hirschmann, K. Alpin, A.P. Schnyder, C. Pfleiderer. Nature 594, 374 (2021)
- C. Pappas, E. Lelievre-Berna, P. Falus, P.M. Bentley, E. Moskvin, S. Grigoriev, P. Fouquet, B. Farago. Phys. Rev. Lett. 102, 197202 (2009)
- Т. Мория. Спиновые флуктуации в магнетиках с коллективизированными электронами. Мир, М. (1988). 288 c
- А.А. Абрикосов, Л.П. Горьков, И.Е. Дзялошинский. Методы квантовой теории поля в статистической физике. Физматгиз, М. (1962). 444 с
- M.G. Vergniory, L. Elcoro, C. Felser, N. Regnault, B.A. Bernevig, Z. Wang. Nature 566, 480 (2019). https://doi.org/10.1038/s41586-019-0954-4
- Y. Luo, S. Lin, D.M. Fobes, Z. Liu, E.D. Bauer, J.B. Betts, A. Migliori, J.D. Yhompson, M. Janoshek, B. Maiorov. Phys. Rev. B 97, 104423 (2018)
- A.A. Povzner, A.G. Volkov, T.M. Nuretdinov. J. Magn. Magn. Mater. 507, 166826 (2020)
- A.A. Povzner, A.G. Volkov, M.A. Chernikova, T.A. Nogovitsyna. Solid State. Commun. 371, 115279 (2023)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
