Получены новые данные, касающиеся формирования скирмионной решетки геликоидальных магнетиков. Соответствующая работа, соавтором которой выступили сотрудники Отделения нейтронных исследований НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ, к.ф.-м.н. Е. В. Алтынбаев и д.ф.-м.н. С.В. Григорьев, была опубликована в журнале Physical Review B Rapid Communications в марте 2020 года.
Известно, что магнитная система всего ряда соединений Mn1‑xFexGe при низких температурах упорядочивается в спиновую спираль. Одним из свойств геликоидальных магнетиков, основанных на взаимодействии Дзялошинского-Мория, является формирование скирмионной решетки (СкР) в определенной области на фазовой диаграмме магнитное поле – температура, называемой А-фазой. Ранее, формирование СкР в соединении FeGe было экспериментально подтверждено в узком диапазоне температур вблизи температуры магнитного упорядочения, TC = 278 K, и полей. В то же время, существование СкР в соединении MnGe до сих пор однозначно установлено не было.
В данной работе исследовалась фазовая диаграмма магнитное поле – температура для соединений Mn1‑xFexGe с x = 0.0, 0.1, 0.2 и 0.3. В результате удалось установить, что для чистого соединения MnGe в диапазоне температур 5 K
«Мы связываем возникновение и увеличение области существования СкР в этих соединениях с линейным ростом величины взаимодействия Дзялошинского-Мория в соединениях Mn1‑xFexGe с ростом x, - поясняет Е.В. Алтынбаев. - Из теории также следует, что величина константы Дзялошинского-Мория равна нулю в случае чистого соединения MnGe, что является дополнительным аргументом, объясняющим отсутствие А-фазы. Мы также полагаем, что ширина температурной области существования СкР на фазовой диаграмме определяется наличием геликоидальных флуктуаций магнитной структуры, которые были обнаружены для этих соединений при температурах много ниже температуры магнитного упорядочения. Следует также отметить, что период СкР, обнаруженной для исследованных в данной работе соединений, отличается от периода геликоидальной структуры не менее чем на 10%. Это может быть связано с конкуренцией обменных взаимодействий, формирующих магнитную структуру соединений».