Исследователи Сколтеха совместно с коллегами из Королевского технологического института (Швеция) и Уппсальского университета (Швеция) предсказали наличие у определенного класса магнитных кристаллов антихирального ферромагнетизма. Это необычное свойство, способное положить начало исследованиям новых эффектов, связанных с магнетизмом. Исследование опубликовано в журнале Physical Review B.
«Мы предсказали наличие у тетраэдрических ферромагнетиков принципиально иного по сравнению с хиральными и ахиральными текстурами типа магнитного упорядочения. Поэтому мы не случайно используем термин "антихиральность", чтобы подчеркнуть наличие спонтанной модуляции вектора намагниченности с пространственно чередующейся правой и левой хиральностью, что обусловлено симметрией кристалла», — рассказывает Анастасия Первишко из Сколтеха.
Хиральность — фундаментальное свойство объектов в точных и естественных науках. Человеческая рука является наглядным примером хирального объекта, у которого отсутствует симметрия относительно правой или левой стороны, а его отражение в зеркале отличается от самого объекта. Однако это понятие может применяться и к более сложным объектам. В магнитной системе из-за конкурирующих внутренних взаимодействий могут возникать периодические магнитные текстуры, отличные от их зеркальных отражений. Такое явление называют хиральным ферромагнитным упорядочением. Принято считать, что хиральные кристаллы имеют широкий спектр применения в магнитных устройствах хранения и обработки данных.
На основе симметрийного анализа и численных расчетов ученые смогли предсказать наличие у определенного класса кристаллов антихирального ферромагнетизма. Он проявляется в виде магнитного упорядочения с хиральностью, которое чередуется в пространстве. В такой периодичной магнитной текстуре происходит чередование типов хиральности, при этом среднее значение инварианта кручения остается равным нулю.
Антихиральный ферромагнетизм встречается у кристаллов с симметрией, естественной при формировании минералов. Таким образом, ученые исследовали магнитное упорядочение в структуре с тетраэдральной симметрией кристалла, где в ходе микромагнитного анализа получили новое антихиральное упорядочение.
«Благодаря наличию этого необычного магнитного упорядочения можно исследовать разнообразные магнитные явления, такие как магнитные домены и скирмионы, принципиально отличающиеся от хиральных текстур. Полученные нами результаты открывают путь для проведения дальнейших теоретических и экспериментальных исследований этого класса магнитных материалов», — заключает Анастасия Первишко.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
