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    A influência de um campo magnético nas correlações magnéticas quirais

    Padrões de espalhamento SANS obtidos para um campo magnético de 0,20 T [(a) e (b)] aplicados paralelamente ao vetor de onda do feixe de nêutrons k ⃗_i e perpendicular a ele. O painel (c) mostra a função de espalhamento intermediário I (Q =τ), com τ =2π / le l o passo da hélice, em um campo magnético de 0,24 T ilustrando a mudança abrupta, dentro de 0,2 K, associado à transição de primeira ordem. Crédito:C. Pappas et al. Phys. Rev. Lett . 119, 047203 (2017)

    O magnetismo quiral atrai uma grande quantidade de atenção desde a observação de redes de skyrmion quirais no sistema de referência MnSi. Esses skyrmions quirais têm dimensões significativamente maiores do que a constante de rede, são protegidos topologicamente, e pode ter aplicações em spintrônica e novos dispositivos para armazenamento de informações. Em sistemas como o MnSi, o comportamento não trivial emerge de um efeito relativístico, a interação Dzyaloshinsky-Moriya (DM), que torce os momentos magnéticos um em relação ao outro.

    Essa interação torna-se perceptível na ausência de um centro de simetria da estrutura cristalográfica e geralmente é fraca. No entanto, induz um comportamento qualitativamente diferente que não se limita às correlações da rede skyrmion. Este é um dos resultados do trabalho recentemente publicado em Cartas de revisão física envolvendo pesquisadores do Instituto Laue Langevin na França, ISIS no Reino Unido, Ames Lab nos EUA e Delft University of Technology. Combinando Espalhamento de Nêutrons de Pequeno Ângulo (SANS) e espectroscopia de Neutron Spin Echo (NSE) de alta resolução, como mostrado na figura, a equipe monitorou a influência de um campo magnético nas correlações magnéticas quirais no espaço e no tempo. As medições SANS foram realizadas no instrumento recém-comissionado LARMOR, que é uma joint venture UK-NL apoiada por uma bolsa NWO-Groot da Dutch Science Foundation.

    Os resultados revelam que a torcida, helicoidal cônico ou skyrmionic, ordem magnética de longo alcance (dis) aparece abruptamente com o aumento da temperatura, como uma transição de fase de primeira ordem, também sob campos magnéticos. A origem desta mudança abrupta não é clara e não pode ser atribuída apenas às correlações flutuantes quirais precursoras, como foi assumido até agora. De fato, essas correlações flutuantes se acumulam apenas em campos magnéticos baixos e sua supressão gradual por campos magnéticos deve induzir um ponto tricrítico, para os quais os resultados de espalhamento de nêutrons publicados em Cartas de revisão física não mostram evidências. Nesta Luz, as descobertas experimentais recém-publicadas desafiam abordagens estabelecidas para o magnetismo quiral e exigem trabalho teórico adicional para compreender suas sutilezas, incluindo efeitos negligenciados até agora, como interações magnéticas anisotrópicas.

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