헬리마그네틱스

Helimagnetism
90K에서 철 게르마니드(FeGe) 내 헬리컬 스핀 스트라이프의 로렌츠 TEM 영상

헬리마그네틱스는 인접한 자석모멘트의 스핀들이 나선형 또는 나선형으로 배열되는 자석순서의 일종으로, 특징적인 회전각은 0~180도 정도 된다. 그것은 강자성 교환 상호작용과 반자성 교환 상호작용의 경쟁으로부터 비롯된다.[citation needed] 각각 0도와 180도의 특성 회전각을 가진 나선구조로 강자성과 항초자성을 볼 수 있다. 헬리마그네틱 질서는 자연에서 왼손 또는 오른손일 수 있기 때문에 공간 역전의 대칭을 깨뜨린다.

엄밀히 말해 헬리마그네틱스는 영구적인 자기 모멘트가 없으며, 이와 같이 복잡한 형태의 항암포로 여겨지기도 한다. 이것은 영구 자석 외에 나선형 변조가 있는 원뿔형 자석(예: 20K[1] 미만의 홀뮴)과 헬리마그네틱을 구별한다.

헬리마그네틱스는 1959년 이산화망간의 자기 구조에 대한 설명으로 처음 제안되었다.[2] 처음에는 중성자 회절에도 적용되었고, 그 후 로렌츠 전자 현미경 검사에 의해 더 직접적으로 관찰되었다.[3] 일부 헬마그네틱 구조는 상온까지 안정적이라고 보고되고 있다.[4] 많은 헬리콥터마냥은 B20 결정구조 유형과 같은 키랄 입방 구조를 가지고 있다.

일반적인 페로마그네틱이 각각의 자기 영역을 분리하는 도메인 벽을 가지고 있는 것처럼, 헬리콥터마그네틱은 위상학적 전하로 특징지어지는 그들만의 도메인 벽의 클래스를 가지고 있다.[5]

헬리마그네틱 물질
재료 온도 범위
β-MnO2[2][6] < 93K
페지,[4] < 278 K
음게[7] < 170K
MnSi,[8] < 29K
FeCoSix1−x(0.3≤ x 0.85)[9][10]
Cu2OSeO3[11] < 58 K
TB[12] 219–231 K
DY[13] K 85-179 K
호[14] 20-132 K

참고 항목

참조

  1. ^ Perreault, Christopher S.; Vohra, Yogesh K.; dos Santos, Antonio M.; Molaison, Jamie J. (2020). "Neutron diffraction study of magnetic ordering in high pressure phases of rare earth metal holmium". Journal of Magnetism and Magnetic Materials. Elsevier BV. 507: 166843. Bibcode:2020JMMM..50766843P. doi:10.1016/j.jmmm.2020.166843. OSTI 1607351.
  2. ^ a b Yoshimori, Akio (1959). "A New Type of Antiferromagnetic Structure in the Rutile Type Crystal". Journal of the Physical Society of Japan. Physical Society of Japan. 14 (6): 807–821. Bibcode:1959JPSJ...14..807Y. doi:10.1143/jpsj.14.807.
  3. ^ Uchida, Masaya; Onose, Yoshinori; Matsui, Yoshio; Tokura, Yoshinori (2006). "Real-Space Observation of Helical Spin Order". Science. American Association for the Advancement of Science (AAAS). 311 (5759): 359–361. Bibcode:2006Sci...311..359U. doi:10.1126/science.1120639. PMID 16424334. S2CID 37875453.
  4. ^ a b Zhang, S. L.; Stasinopoulos, I.; Lancaster, T.; Xiao, F.; Bauer, A.; et al. (2017). "Room-temperature helimagnetism in FeGe thin films". Scientific Reports. Springer Science and Business Media LLC. 7 (1): 123. Bibcode:2017NatSR...7..123Z. doi:10.1038/s41598-017-00201-z. PMC 5427977. PMID 28273923.
  5. ^ Schoenherr, P.; Müller, J.; Köhler, L.; Rosch, A.; Kanazawa, N.; Tokura, Y.; Garst, M.; Meier, D. (2018). "Topological domain walls in helimagnets". Nature Physics. Springer Science and Business Media LLC. 14 (5): 465–468. arXiv:1704.06288. Bibcode:2018NatPh..14..465S. doi:10.1038/s41567-018-0056-5. S2CID 119021621.
  6. ^ Regulski, M.; Przeniosło, R.; Sosnowska, I.; Hoffmann, J.-U. (2003-11-03). "Incommensurate magnetic structure of β−MnO2". Physical Review B. American Physical Society (APS). 68 (17): 172401. doi:10.1103/physrevb.68.172401. ISSN 0163-1829.
  7. ^ Martin, N.; Mirebeau, I.; Franz, C.; Chaboussant, G.; Fomicheva, L. N.; Tsvyashchenko, A. V. (2019-03-13). "Partial ordering and phase elasticity in the MnGe short-period helimagnet" (PDF). Physical Review B. American Physical Society (APS). 99 (10): 100402(R). Bibcode:2019PhRvB..99j0402M. doi:10.1103/physrevb.99.100402. ISSN 2469-9950.
  8. ^ Stishov, Sergei M; Petrova, A E (2011-11-30). "Itinerant helimagnet MnSi". Physics-Uspekhi. Uspekhi Fizicheskikh Nauk (UFN) Journal. 54 (11): 1117–1130. Bibcode:2011PhyU...54.1117S. doi:10.3367/ufne.0181.201111b.1157.
  9. ^ Watanabe, Hideki; Tazuke, ichi; Nakajima, Haruo (1985). "Helical Spin Resonance and Magntization Measurement in Itinerant Helimagnet FexCo1−xSi (0.3≤x≤0.85)". Journal of the Physical Society of Japan. Physical Society of Japan. 54 (10): 3978–3986. Bibcode:1985JPSJ...54.3978W. doi:10.1143/jpsj.54.3978.
  10. ^ Bannenberg, L. J.; Kakurai, K.; Falus, P.; Lelièvre-Berna, E.; Dalgliesh, R.; et al. (2017). "Universality of the helimagnetic transition in cubic chiral magnets: Small angle neutron scattering and neutron spin echo spectroscopy studies of FeCoSi". Physical Review B. 95 (14): 144433. arXiv:1701.05448. Bibcode:2017PhRvB..95n4433B. doi:10.1103/physrevb.95.144433. S2CID 31673243.
  11. ^ Seki, S.; Yu, X. Z.; Ishiwata, S.; Tokura, Y. (2012). "Observation of Skyrmions in a Multiferroic Material". Science. American Association for the Advancement of Science (AAAS). 336 (6078): 198–201. Bibcode:2012Sci...336..198S. doi:10.1126/science.1214143. PMID 22499941. S2CID 21013909.
  12. ^ Palmer, S. B.; Baruchel, J.; Farrant, S.; Jones, D.; Schlenker, M. (1982). "Observation of Spiral Spin Antiferromagnetic Domains in Single Crystal Terbium". The Rare Earths in Modern Science and Technology. Boston, MA: Springer US. pp. 413–417. doi:10.1007/978-1-4613-3406-4_88. ISBN 978-1-4613-3408-8.
  13. ^ Herz, R.; Kronmüller, H. (1978). "Field-induced phase transitions in the helical state of dysprosium". Physica Status Solidi A. Wiley. 47 (2): 451–458. Bibcode:1978PSSAR..47..451H. doi:10.1002/pssa.2210470215.
  14. ^ Tindall, D. A.; Steinitz, M. O.; Kahrizi, M.; Noakes, D. R.; Ali, N. (1991). "Investigation of the helimagnetic phases of holmium in ac‐axis magnetic field". Journal of Applied Physics. AIP Publishing. 69 (8): 5691–5693. Bibcode:1991JAP....69.5691T. doi:10.1063/1.347913.


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