Påvirkning af et magnetfelt på kirale magnetiske korrelationer

Chiral magnetisme tiltrækker stor opmærksomhed siden observationen af ​​chiral skyrmion gitter i referencesystemet MnSi. Disse kirale skyrmions har dimensioner betydeligt større end gitterkonstanten, er topologisk beskyttet, og kan have applikationer i spintronics og nye enheder til opbevaring af oplysninger. I systemer som MnSi stammer den ikke-trivielle adfærd fra en relativistisk effekt, interaktionen mellem Dzyaloshinsky-Moriya (DM), der vrider de magnetiske øjeblikke i forhold til hinanden.

Denne interaktion bliver mærkbar i fravær af et symmetri -center for den krystallografiske struktur, og den er normalt svag. Alligevel, det fremkalder en kvalitativt anderledes adfærd, der ikke er begrænset til skyrmion gitterkorrelationer. Dette er et af resultaterne af det arbejde, der for nylig blev offentliggjort i Fysisk gennemgangsbreve involverer forskere fra Institut Laue Langevin i Frankrig, ISIS i Storbritannien, Ames Lab i USA og Delft University of Technology. Ved at kombinere Small Angle Neutron Scattering (SANS) og højopløselig Neutron Spin Echo (NSE) spektroskopi, som vist på figuren, holdet overvåget indflydelsen af ​​et magnetfelt på de kirale magnetiske korrelationer både i rummet og i tiden. SANS -målingerne blev udført på det nyligt bestilte instrument LARMOR, som er et joint venture mellem UK og NL støttet af en NWO-Groot-bevilling fra Dutch Science Foundation.

Resultaterne afslører, at de snoede, spiralformet konisk eller skyrmionisk, lang rækkevidde magnetisk rækkefølge (dis) vises pludseligt med stigende temperatur, som en førsteordens faseovergang, også under magnetfelter. Oprindelsen til denne pludselige ændring er ikke klar og kan ikke kun tilskrives prækursor chirale svingende korrelationer, som hidtil blev antaget. Ja, disse svingende korrelationer opbygges kun ved lave magnetfelter, og deres gradvise undertrykkelse af magnetfelter bør fremkalde et trikritisk punkt, for hvilke neutronspredningsresultaterne blev offentliggjort i Fysisk gennemgangsbreve vise ingen beviser. I dette lys, de nyligt offentliggjorte eksperimentelle fund udfordrer etablerede tilgange til kiral magnetisme og opfordrer til yderligere teoretisk arbejde for at forstå dens finesser, herunder effekter, der hidtil er forsømt, såsom anisotropiske magnetiske interaktioner.