Скирмионы и флуктуации спиновых спиралей в сильно коррелированных Fe1–хCoхSi с нецентросимметричной кубической структурой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы сильно коррелированные твердые растворы Fe1–хCoxSi с нарушенной кубической структурой типа В20. В рамках спин-флуктуационной теории и в модели плотности электронных состояний, вытекающей из первопринципных расчетов в рамках обобщенного градиентного приближения с учетом сильных кулоновских корреляций (GGA+U), рассмотрены температурные переходы в сплавах Fe1–хCoxSi (на примере x = 0.2, 0.3) со взаимодействием Дзялошинского–Мория. Показано, что в рассмотренных соединениях реализуется “размытый” по температуре магнитный фазовый переход первого рода, при котором имеет место изменение знака параметра межмодовой связи в функционале Гинзбурга–Ландау. Получено, что при таком переходе в ограниченных интервалах температур и внешних магнитных полей возникают скирмионные A-фазы, за пределами которых происходят экспериментально наблюдаемые флуктуации магнитных моментов спиновых спиралей. Построены (h–Т)-диаграммы, на которых указаны область с дальним порядком, флуктуационная и скирмионной фазы, Fe1–хCoxSi при х = 0.2 и 0.3 согласуются с экспериментом.

Об авторах

А. А. Повзнер

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.a.povzner@urfu.ru
Россия, Екатеринбург, 620002

А. Г. Волков

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: a.a.povzner@urfu.ru
Россия, Екатеринбург, 620002

Т. А. Ноговицына

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: a.a.povzner@urfu.ru
Россия, Екатеринбург, 620002

Список литературы

  1. Beille J., Voiron J., Towfiq F., Roth M., Zhang Z.Y. // J. Phys. F: Met.Phys. 1981. V. 11. P. 2153.
  2. Стишов С.М., Перова А.Е. // УФН. 2011. T. 181. № 11. C. 1157. https://www.doi.org/10.3367/UFNr.0181.201111b.1157
  3. Григорьев С.В., Дядькин В.А., Малеев С.В., Menzel D., Schoenes J., Lamago D., Москвин Е.В., Eckerlebe H. // ФТТ. 2010. T. 52. № 5. C. 852.
  4. Siegfried S.-A., Altynbaev E.V., Chubova N.M., Dyadkin V., Chernyshov D., Moskvin E.V., Menzel D., Heinemann A., Schreyer A., Grigoriev S.V. // Phys. Rev. B. 2015. V. 91. P. 184406. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.91.184406
  5. Grigoriev S.V., Dyadkin V.A., Moskvin E.V., Lamago D., Wolf Th., Eckerlebe H., Maleyev S.V. // Phys. Rev. B. 2009. V. 79. P. 144417. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevB.79.144417
  6. Дзялошинский И.Е. // ЖЭТФ. 1957. T. 32. № 6. C. 1548.
  7. Moriya T. // Phys. Rev. 1960. V. 120. P. 91.
  8. Bauer A., Garst M., Pfleiderer C. // Phys. Rev. B. 2016. V. 93. P. 235144. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.93.235144
  9. Janoschek M., Garst M., Bauer A., Krautscheid P., Georgii R., Boni P., Pfleiderer C. // Phys. Rev. B. 2013. V. 87. P. 134407. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevB.87.134407
  10. Münzer W., Neubauer A., Adams T., Mühlbauer S., Franz C., Jonietz F., Georgii R., Böni P., Pedersen B., Schmidt M., Rosch A., Pfleiderer C. // Phys. Rev. B. 2010. V. 72. P. 041203. http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.81.041203
  11. Hubbard J. // Proc. Roy. Soc. A. 1963. V. 276. P. 238.
  12. Moriya T. // Spin Fluctuations in Itinerant Electron Magnetism. Berlin: Springer-Verlag, 1985.
  13. Hubbard J. // Phys. Rev. Lett. 1959. V. 3. P. 77.
  14. Brazovskii S.A., Dzyaloshinskii I.E., Kukharenko B.G. // Sov. Phys. JETP. 1976. V. 43. P. 1178.
  15. Brando M., Belitz D., Grosche F.M., Kirkpatrick T.R. // Rev. Mod. Phys. 2016. V. 88. P. 25006. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.88.025006
  16. Hertz J.A., Klenin M.A. // Phys. Rev. B. 1974. V. 10. № 3. P. 1084. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.10.1084
  17. Hertz J.A., Klenin M.A. // Physica B. 1977. V. 91. № 1. P. 49.
  18. Lindhard J. // Dan. Mat. Fys. Medd. 1954. V. 28. № 8. P. 1.
  19. Dzyaloshinskii I.E., Kondratenko P.S. // Sov. Phys. JETP. 1976. V. 43. № 5. P. 1036.
  20. Berry M.V. // Proc. Royal Soc. London A. 1984. V. 392. P. 45. https://doi.org/10.1098/rspa.1984.0023
  21. Wilde M.A., Dodenhöft M., Niedermayr A., Bauer A., Hirschmann M.M., Alpin K., Schnyder A.P., Pfleiderer C. // Nature. 2021. V. 594. P. 374. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03543-x
  22. Vergniory M.G., Elcoro L., Felser C., Regnault N., Bernevig B.A., Wang Z. // Nature. 2019. V. 566. P. 480. https://doi.org/10.1038/s41586-019-0954-4
  23. Bannenberg L.J., Kakurai K., Qian F., Lelievre-Berna E., Dewhurst C.D., Onose Y., Endoh Y., Tokura Y., Pappas C. // Phys. Rev. B. 2016. V. 94. P. 104406. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.94.104406

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024