Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cond-mat > arXiv:2507.18904

帮助 | 高级搜索

凝聚态物理 > 强关联电子

arXiv:2507.18904 (cond-mat)
[提交于 2025年7月25日 ]

标题: 反键合和电子不稳定性在GdRu2X2(X = Si,Ge,Sn)中的研究:开发中心对称Skyrmion材料的新途径

标题: Antibonding and Electronic Instabilities in GdRu2X2 (X = Si, Ge, Sn): A New Pathway Toward Developing Centrosymmetric Skyrmion Materials

Authors:Dasuni N. Rathnaweera, Xudong Huai, K. Ramesh Kumar, Sumanta Tewari, Michał J. Winiarski, Richard Dronskowski, Thao T. Tran
摘要: 化学键是解锁磁性材料在未来信息技术中潜力的关键。 磁斯kyrmions是一种拓扑保护的纳米级自旋结构,可以实现高密度低功耗的基于自旋的电子设备。 尽管人们对发现新的skyrmion载体及其表征越来越感兴趣,但skyrmion形成的电子起源仍然未知。 在这里,我们研究GdRu2X2(X = Si,Ge,Sn)作为模型系统,以研究化学键、电子不稳定性以及skyrmions演化的临界温度和磁场之间的联系。 GdRu2X2的电子结构特性由化学键、费米面分析和能量密度函数来表征。 随着X-p轨道从Si-3p扩展到Ge-4p和Sn-5p,Gd自旋与[Ru2X2]导电层之间的相互作用得到改善,且不稳定的能量贡献增加。 GdRu2Si2具有费米面嵌套(FSN)矢量 [Q = (q, 0, 0)],而GdRu2Ge2表现出两个不等价的FSN矢量 [Q = (q, 0, 0); QA = (q, q, 0)],GdRu2Sn2则具有多个Q矢量。 此外,随着X的变化,Gd平面中的竞争铁磁和反铁磁交换相互作用变得更加明显。 这些结果揭示了电子不稳定性、竞争相互作用强度以及skyrmions出现的温度和磁场条件之间的某些相关性。 这项工作展示了化学键和电子结构如何在原本不可能的情况下,为理解和开发skyrmions提供了一个新的框架。
摘要: Chemical bonding is key to unlocking the potential of magnetic materials for future information technology. Magnetic skyrmions are topologically protected nano-sized spin textures that can enable high-density low-power spin-based electronics. Despite increasing interest in the discovery of new skyrmion hosts and their characterization, the electronic origins of the skyrmion formation remain unknown. Here, we study GdRu2X2 (X = Si, Ge, Sn) as a model system to study the connection among chemical bonding, electronic instability, and the critical temperature and magnetic field at which skyrmions evolve. The nature of the electronic structure of GdRu2X2 is characterized by chemical bonding, Fermi surface analysis, and density of energy function. As X-p orbitals become more extended from Si-3p to Ge-4p and Sn-5p, improved interactions between the Gd spins and the [Ru2X2] conduction layer and increased destabilizing energy contributions are obtained. GdRu2Si2 possesses a Fermi surface nesting (FSN) vector [Q = (q, 0, 0)], whereas GdRu2Ge2 displays two inequivalent FSN vectors [Q = (q, 0, 0); QA = (q, q, 0)] and GdRu2Sn2 features multiple Q vectors. In addition, competing ferromagnetic and antiferromagnetic exchange interactions in the Gd plane become more pronounced as a function of X. These results reveal some correlation among the electronic instability, the competing interaction strength, and the temperature and magnetic field conditions at which the skyrmions emerge. This work demonstrates how chemical bonding and electronic structure enable a new framework for understanding and developing skyrmions under desired conditions that would otherwise be impossible.
主题: 强关联电子 (cond-mat.str-el) ; 材料科学 (cond-mat.mtrl-sci)
引用方式: arXiv:2507.18904 [cond-mat.str-el]
  (或者 arXiv:2507.18904v1 [cond-mat.str-el] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.18904
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)

提交历史

来自: Dasuni Rathnaweera [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 7 月 25 日 02:53:59 UTC (5,563 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
cond-mat.str-el
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
cond-mat
cond-mat.mtrl-sci

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号