Kvantovye effekty pri spin-flop perekhode v topologicheskom antiferromagnitnom izolyatore MnBi2Te4

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Показано, что экспериментально обнаруженные особенности низкотемпературного поведения намагниченности во внешнем магнитном поле, ориентированном перпендикулярно слоям ионов марганца топологического антиферромагнетика MnBi2Te4, обусловлены квантовыми эффектами, индуцированными недиагональным характером тригональной компоненты кристаллического поля. При этом аномальное возрастание намагниченности материала до спин-флоп перехода, а также после него в фазе “схлопнутых” подрешеток объясняется подавлением вкладов от квантовых эффектов. Сопоставление результатов теоретического анализа с данными эксперимента позволило уточнить параметры эффективной спиновой модели MnBi2Te4 и установить важную роль отмеченной тригональной компоненты.

References

  1. D. Zhang, M. Shi, T. Zhu, D. Xing, H. Zhang, and J. Wang, Phys. Rev. Lett. 122, 206401 (2019).
  2. M. M. Otrokov, I. I. Klimovskikh, H. Bentmann et al. (Collaboration), Nature 576, 416 (2019).
  3. J. Li, Y. Li, S. Du, Z. Wang, B.-L. Gu, S.-C. Zhang, K. He, W. Duan, and Y. Xu, Sci. Adv. 5, eaaw5685 (2019).
  4. Y. Gong, J. Guo, J. Li et al. (Collaboration), Chin. Phys. Lett. 36, 076801 (2019).
  5. S. Li, T. Liu, C. Liu, Y. Wang, H.-Z. Lu, and X. C. Xie, National Science Review 11, nwac296 (2023).
  6. J.-Q. Yan, Q. Zhang, T. Heitmann, Z. Huang, K. Y. Chen, J.-G. Cheng, W. Wu, D. Vaknin, B. C. Sales, and R. J. McQueeney, Phys. Rev. Mater. 3, 064202 (2019).
  7. B. Li, J.-Q. Yan, D. M. Pajerowski, E. Gordon, A.-M. Nedi, Y. Sizyuk, L. Ke, P. P. Orth, D. Vaknin, and R. J. McQueeney, Phys. Rev. Lett. 124, 167204 (2020).
  8. А.М. Шикин, Д. А. Естюнин, Д. А. Глазкова, С.О. Фильнов, И.И. Климовских, Письма в ЖЭТФ 115, 241 (2022).
  9. A. M. Shikin, D. A. Estyunin, I. I. Klimovskikh et al. (Collaboration), Sci. Rep. 10, 13226 (2020).
  10. D. A. Glazkova, D. A. Estyunin, A. S. Tarasov, N. N. Kosyrev, V. A. Komarov, G. S. Patrin, V. A. Golyashov, O. E. Tereshchenko, K. A. Kokh, A. V. Koroleva, and A. M. Shikin, Crystallogr. Rep. 69, 79 (2024).
  11. Y. Li, Z. Jiang, J. Li, S. Xu, and W. Duan, Phys. Rev. B 100, 134438 (2019).
  12. J. Li, J. Y. Ni, X. Y. Li, H.-J. Koo, M.-H. Whangbo, J. S. Feng, and H. J. Xiang, Phys. Rev. B 101, 201408 (2020).
  13. В. В. Вальков, А. О. Злотников, А. Гамов, Письма в ЖЭТФ 118, 330 (2023).
  14. Y.-J. Hao, P. Liu, Y. Feng et al. (Collaboration), Phys. Rev. X 9, 041038 (2019).
  15. Y. Lai, L. Ke, J. Yan, R. D. McDonald, and R. J. McQueeney, Phys. Rev. B 103, 184429 (2021).
  16. Y. Liu, L.-L. Wang, Q. Zheng, Z. Huang, X. Wang, M. Chi, Y. Wu, B. C. Chakoumakos, M. A. McGuire, B. C. Sales, W. Wu, and J. Yan, Phys. Rev. X 11, 021033 (2021).
  17. M. Sahoo, I. J. Onuorah, L. C. Folkers et al. (Collaboration), Advanced Science, doi: 10.1002/advs.202402753 (2024).
  18. S. X. M. Riberolles, Q. Zhang, E. Gordon, N. P. Butch, L. Ke, J.-Q. Yan, and R. J. McQueeney, Phys. Rev. B 104, 064401 (2021).
  19. R. Fukushima, V. N. Antonov, M. M. Otrokov et al. (Collaboration), Phys. Rev. Mater. 8, 084202 (2024).
  20. С. А. Альтшулер, Б. М. Козырев, Электронный парамагнитный резонанс соединений элементов переходных групп, Наука, М. (1972).
  21. А. К. Звездин, В. М. Матвеев, А.А. Мухин, А. И. Попов, Редкоземельные ионы в магнитоупорядоченных кристаллах, Наука, М. (1985).
  22. J. Hubbard, Proc. Roy. Soc. A285, 542 (1965).
  23. Р. О. Зайцев, ЖЭТФ 68, 207 (1975).
  24. Р. О. Зайцев, ЖЭТФ 70, 1100 (1976).
  25. А. А. Абрикосов, Л. П. Горьков, И. Е. Дзялошинский. Методы квантовой теории поля в статистической физике, Физматлит, М. (1962).
  26. А. С. Боровик-Романов, Антиферромагнетизм, в кн. Антиферромагнетизм и ферриты, Изд-во АН СССР, М. (1962), с. 5.
  27. А. Г. Гуревич, Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках, Наука, М. (1973).
  28. А. И. Смирнов, УФН 186, 633 (2016).
  29. Л. Е. Свистов, А. И. Смирнов, Л. А. Прозорова, О. А. Петренко, А. Я. Шапиро, Л. Н. Демьянец, Письма в ЖЭТФ 80, 231 (2004).
  30. Л. Е. Свистов, Л. А. Прозорова, А. М. Фарутин, А. А. Гиппиус, К. С. Охотников, А. А. Буш, К. Е. Каменцев, Э. А. Тищенко, ЖЭТФ 135, 1151 (2009).
  31. Ю. А. Изюмов, М. И. Кацнельсон, Ю. Н. Скрябин, Магнетизм коллективизированных электронов, Физматлит, М. (1994).
  32. В. В. Вальков, С. Г. Овчинников, Квазичастицы в сильно коррелированных системах, Изд-во СО РАН, Новосибирск (2001).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».