Температурная зависимость упругих модулей и периода магнитных спиралей в кубических гелимагнетиках со спинами в неэквивалентных позициях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Критические явления в кубических гелимагнетиках с неэквивалентными магнитными атомами исследованы в рамках модели среднего поля Вейса. Теоретически описаны причины появления температурных зависимостей упругих модулей и шага магнитного геликоида и предсказан вид этих зависимостей, определяющих изменение условий возникновения магнитных скирмионов в мультиферроике II типа Cu2OSeO3.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Чижиков

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; МИРЭА – Российский технологический университет (Институт радиоэлектроники и информатики)

Автор, ответственный за переписку.
Email: chizhikov@crys.ras.ru

Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники

Россия, Москва; Москва

В. Е. Дмитриенко

МИРЭА – Российский технологический университет (Институт радиоэлектроники и информатики)

Email: chizhikov@crys.ras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Bogdanov A., Hubert A. // Phys. Status Solidi. B. 1994. V. 186. P. 527. https://doi.org/10.1002/pssb.2221860223
  2. Bogdanov A., Hubert A. // J. Magn. Magn. Mater. 1994. V. 138. P. 255. https://doi.org/10.1016/0304-8853(94)90046-9
  3. Rößler K., Bogdanov A.V., Pfleiderer C. // Nature. 2006. V. 442. P. 797. https://doi.org/10.1038/nature05056
  4. Grigoriev V., Maleyev S.V., Okorokov A.I. et al. // Phys. Rev. B. 2006. V. 74. P. 214414. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.74.214414
  5. Münzer W., Neubauer A., Adams T. et al. // Phys. Rev. B. 2010. V. 81. P. 041203. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.81.041203
  6. Adams T., Mühlbauer S., Pfleiderer C. et al. // Phys. Rev. Lett. 2011. V. 107. P. 217206. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.217206
  7. Стишов С.М., Петрова А.Е. // Успехи физ. наук. 2011. Т. 181. С. 1157. https://doi.org/10.3367/UFNr.0181.201111b.1157
  8. Seki S., Yu X.Z., Ishiwata S., Tokura Y. // Science. 2012. V. 336. P. 198. https://doi.org/10.1126/science.1214143
  9. Adams T., Chacon A., Wagner M. et al. // Phys. Rev. Lett. 2012. V. 108. P. 237204. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.237204
  10. Seki S., Kim J.-H., Inosov D.S. et al. // Phys. Rev. B. 2012. V. 85. P. 220406(R). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.85.220406
  11. Onose Y., Okamura Y., Seki S. et al. // Phys. Rev. Lett. 2012. V. 109. P. 037603. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.037603
  12. Беляков В.А., Дмитриенко В.Е. // Успехи физ. наук. 1985. Т. 146. С. 369. https://doi.org/10.3367/UFNr.0146.198507a.0369
  13. Wright D.C., Mermin N.D. // Rev. Mod. Phys. 1989. V. 61. P. 385. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.61.385
  14. Tewari S., Belitz D., Kirkpatrick T.R. // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. P. 047207. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.047207
  15. Binz B., Vishwanath A., Aji V. // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. P. 207202. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.207202
  16. Hamann A., Lamago D., Wolf T. et al. // Phys. Rev. Lett. 2011. V. 107. P. 037207. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.037207
  17. Дзялошинский И.Е. // ЖЭТФ. 1957. Т. 32. С. 1547.
  18. Dzyaloshinsky I. // J. Phys. Chem. Solids. 1958. V. 4. P. 241. https://doi.org/10.1016/0022-3697(58)90076-3
  19. Moriya T. // Phys. Rev. Lett. 1960. V. 4. P. 228. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.4.228
  20. Moriya T. // Phys. Rev. 1960. V. 120. P. 91. https://doi.org/10.1103/PhysRev.120.91
  21. Bak P., Jensen M.H. // J. Phys. C. 1980. V. 13. P. L881. https://doi.org/10.1088/0022-3719/13/31/002
  22. Nakanishi O., Yanase A., Hasegawa A., Kataoka M. // Solid State Commun. 1980. V. 35. P. 995. https://doi.org/10.1016/0038-1098(80)91004-2
  23. Chizhikov V.A., Dmitrienko V.E. // J. Magn. Magn. Mater. 2015. V. 382. P. 142. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2015.01.032
  24. Чижиков В.А. // ЖЭТФ. 2021. Т. 159. С. 656. https://doi.org/10.31857/S0044451021040076
  25. Chizhikov V.A., Dmitrienko V.E. // J. Phys.: Condens. Matter. 2024. V. 36. P. 165603. https://doi.org/10.1088/1361-648X/ad1bf8
  26. Keffer F. // Phys. Rev. 1962. V. 126. P. 896. https://doi.org/10.1103/PhysRev.126.896
  27. Yang J.H., Li Z.L., Lu X.Z. et al. // Phys. Rev. Lett. 2012. V. 109. P. 107203. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.107203
  28. Janson O., Rousochatzakis I., Tsirlin A.A. et al. // Nat. Commun. 2014. V. 5. P. 5376. https://doi.org/10.1038/ncomms6376
  29. Chizhikov V.A., Dmitrienko V.E. // J. Phys.: Condens. Matter. 2017. V. 29. P. 155601. https://doi.org/10.1088/1361-648X/aa61e7

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Магнитная подрешетка кристалла Cu2OSeO3. Шестнадцать атомов меди занимают позиции Уайкова 4a (Cu-I) и 12b (Cu-II) пр. гр. P213. Спины атомов в неэквивалентных позициях (стрелки) имеют противоположные направления, делая кристалл ферримагнитным.

Скачать (118KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Температурная зависимость средних спинов атомов меди в двух неэквивалентных позициях в кристалле Cu2OSeO3, вычисленная в модели среднего поля: 1 – средний спин σ1 атомов Cu-I, 2 – средний спин σ2 атомов Cu-II, 3 – отношение σ2/σ1.

Скачать (52KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Температурные зависимости упругих модулей магнитной структуры гелимагнетика Cu2OSeO3: ориентационной жесткости 𝒥 (1) и параметра Дзялошинского–Мории 𝒟 (2), вычисленные в рамках модели среднего поля. Для удобства сравнения при разных температурах зависимости нормированы на средний квадрат спина: , , где <σ2> = (4σ12 + 12σ22)/16.

Скачать (62KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Температурные зависимости волнового числа k (1) и шага p = 2π/k (2) магнитных геликоидов в кристалле Cu2OSeO3, вычисленные в рамках модели среднего поля. Шаг геликоида приведен в параметрах a кристаллической решетки, волновое число – в обратных параметрах.

Скачать (62KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025