Noncoplanar spin canting in lightly-doped ferromagnetic Kondo lattice model on a triangular lattice
Noncoplanar spin canting in lightly-doped ferromagnetic Kondo lattice model on a triangular lattice
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三角晶格上轻掺杂铁磁 Kondo 晶格模型中的非共面自旋倾斜
DOI：
10.1088/1742-6596/320/1/012059
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Y. Akagi and Y. Motome
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Yoshida;M. Takigawa;A. Yamamoto;and H. Takagi;Y. Akagi and Y. Motome
在铁磁Kondo格子模型中，研究了与移动的载流子耦合对120反铁磁态的影响。使用变分计算的各种自旋排序到一个四个网站的单位晶胞，我们确定的基态相图，重点放在轻掺杂区。我们发现，从带底的电子掺杂立即不稳定的120共面反铁磁秩序，并诱导一个非共面的三个子晶格有序伴随着一个干预相分离。这种非共面相位具有伞型自旋配置与净磁矩和有限的自旋标量手征。这种自旋倾斜态是在反铁磁超交换相互作用和铁磁双交换相互作用的竞争中产生的。相反，从能带顶部的空穴掺杂保留了120-有序的状态，直到有限的掺杂浓度，并不导致noncolpanar排序。
Effect of the coupling to mobile carriers on the 120 antiferromagnetic state is investigated in a ferromagnetic Kondo lattice model on a frustrated triangular lattice. Using a variational calculation for various spin orderings up to a four-site unit cell, we identify the ground-state phase diagram with focusing on the lightly-doped region. We find that an electron doping from the band bottom immediately destabilizes a 120 coplanar antiferromagnetic order and induces a noncoplanar three-sublattice ordering accompanied by an intervening phase separation. This noncoplanar phase has an umbrella-type spin configuration with a net magnetic moment and a finite spin scalar chirality. This spin-canting state emerges in competition between the antiferromagnetic superexchange interaction and the ferromagnetic double-exchange interaction under geometrical frustration. In contrast, a hole doping from the band top retains the 120-ordered state up to a finite doping concentration and does not lead to a noncolpanar ordering.
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