УПРУГИЕ И МАГНИТОУПРУГИЕ СВОЙСТВА КИРАЛЬНОГО ГЕЛИ- МАГНЕТИКА CrNb3S6
Аннотация
В данной работе рассматривается возбуждение упругих волн в нецентросимметричном кристалле гексагональной симметрии в рамках микрополярной теории упругости.Она позволяет естественным образом определить внутренние степени свободы, связанные с геометрической киральностью, и рассмотреть их динамику.
Предполагается, что для соединения CrNb3S6, помимо обычных смещений, возможно ввести внутреннюю степень свободы - вектор угла поворота внутренних частей элементарной ячейки, а именно, октаэдрического комплекса CrS6, поскольку связи Cr-S оказываются короче связей Nb-S.
Применение формализма микрополярной теории дает уравнения движения для полей смещений и углов поворота. Это позволяет получить дисперсионные соотношения для линейных возбуждений в виде плоских волн. Оказывается, что полученный спектр обладает интересными свойствами: при нулевом волновом векторе существуют дополнительные ненулевые частоты, щелевые возбуждения, связанные с вращательными модами; спектр демонстрирует свойство невзаимности при изменении знака волнового вектора. Кроме того, обнаружен “ротонный” эффект смягчения акустической моды, связанный с гибридизацией волн смещений и локальных вращений.
Также в данной работе рассматривается случай киральной солитонной решетки, подвергнутой одноосной упругой деформации, приложенной перпендикулярно киральной оси, и получается путем аналитического расчета фазовая диаграмма магнитных состояний, стабильных в присутствии внешнего магнитного поля. Анизотропия, индуцированная упругой деформацией, приводит к существованию трёх различных нетривиальных спиновых текстур, вид которых определяется типом деформации. В работе показывается, как эти магнитные состояния могут быть идентифицированы по их профилям сигналов, полученным при помощи просвечивающей электронной микроскопии Лоренца.
Содержание работы изложено на 47 страницах, включая 13 рисунков. Основная часть работы состоит из четырёх секций. В первой – даётся литературный обзор современных исследований киральных гелимагнетиков. Во второй части формулируются цель и задачи работы. В третьей – кратко изложен основной математический формализм, используемый в работе. В четвертой части обсуждаются полученные результаты.
Предполагается, что для соединения CrNb3S6, помимо обычных смещений, возможно ввести внутреннюю степень свободы - вектор угла поворота внутренних частей элементарной ячейки, а именно, октаэдрического комплекса CrS6, поскольку связи Cr-S оказываются короче связей Nb-S.
Применение формализма микрополярной теории дает уравнения движения для полей смещений и углов поворота. Это позволяет получить дисперсионные соотношения для линейных возбуждений в виде плоских волн. Оказывается, что полученный спектр обладает интересными свойствами: при нулевом волновом векторе существуют дополнительные ненулевые частоты, щелевые возбуждения, связанные с вращательными модами; спектр демонстрирует свойство невзаимности при изменении знака волнового вектора. Кроме того, обнаружен “ротонный” эффект смягчения акустической моды, связанный с гибридизацией волн смещений и локальных вращений.
Также в данной работе рассматривается случай киральной солитонной решетки, подвергнутой одноосной упругой деформации, приложенной перпендикулярно киральной оси, и получается путем аналитического расчета фазовая диаграмма магнитных состояний, стабильных в присутствии внешнего магнитного поля. Анизотропия, индуцированная упругой деформацией, приводит к существованию трёх различных нетривиальных спиновых текстур, вид которых определяется типом деформации. В работе показывается, как эти магнитные состояния могут быть идентифицированы по их профилям сигналов, полученным при помощи просвечивающей электронной микроскопии Лоренца.
Содержание работы изложено на 47 страницах, включая 13 рисунков. Основная часть работы состоит из четырёх секций. В первой – даётся литературный обзор современных исследований киральных гелимагнетиков. Во второй части формулируются цель и задачи работы. В третьей – кратко изложен основной математический формализм, используемый в работе. В четвертой части обсуждаются полученные результаты.