SANS spridningsmönster erhållna för ett magnetfält på 0,20 T [(a) och (b)] appliceras parallellt med neutronstrålevågvektorn k ⃗_i och vinkelrätt mot det. Panel (c) visar den mellanliggande spridningsfunktionen I(Q=τ), med τ =2π/l och l helixens tonhöjd, vid ett magnetfält på 0,24 T som illustrerar den plötsliga förändringen, inom 0,2 K, associerad med den första ordningens övergång. Upphovsman:C. Pappas et al. Phys. Rev Lett . 119, 047203 (2017)
Kiral magnetism lockar stor uppmärksamhet sedan observationen av kirala skyrmiongitter i referenssystemet MnSi. Dessa kirala skyrmions har dimensioner som är betydligt större än gitterkonstanten, är topologiskt skyddade, och kan ha applikationer i spintronics och nya enheter för informationslagring. I system som MnSi kommer det icke-triviala beteendet från en relativistisk effekt, interaktionen mellan Dzyaloshinsky och Moriya (DM), som vrider de magnetiska momenten i förhållande till varandra.
Denna interaktion blir märkbar i frånvaro av ett symmetricentrum för den kristallografiska strukturen och den är vanligtvis svag. Ändå, det framkallar ett kvalitativt annorlunda beteende som inte är begränsat till skyrmions gitterkorrelationer. Detta är ett av resultaten av det arbete som nyligen publicerades i Fysiska granskningsbrev som involverar forskare från Institutet Laue Langevin i Frankrike, ISIS i Storbritannien, Ames Lab i USA och Delft University of Technology. Genom att kombinera Small Angle Neutron Scattering (SANS) och högupplöst Neutron Spin Echo (NSE) spektroskopi, som visas i figuren, laget övervakade påverkan av ett magnetfält på de kirala magnetiska korrelationerna både i rymden och i tiden. SANS -mätningarna utfördes på det nyligen tagna instrumentet LARMOR, som är ett joint venture mellan UK och NL som stöds av ett NWO-Groot-bidrag från Dutch Science Foundation.
Resultaten visar att det vridna, spiralformad konisk eller skyrmionisk, lång räckvidd magnetisk ordning (dis) visas plötsligt med stigande temperatur, som en första ordnings fasövergång, även under magnetfält. Ursprunget till denna abrupta förändring är inte klart och kan inte bara hänföras till prekursor chirala fluktuerande korrelationer, som hittills antagits. Verkligen, dessa fluktuerande korrelationer bygger endast upp vid låga magnetfält och deras gradvisa undertryckning av magnetfält bör framkalla en trikritisk punkt, för vilka neutronspridningsresultaten publicerades i Fysiska granskningsbrev visa inga bevis. I det här ljuset, de nyligen publicerade experimentella rönen utmanar etablerade metoder för kiral magnetism och kräver ytterligare teoretiskt arbete för att förstå dess subtiliteter inklusive effekter som hittills försummats, såsom anisotropa magnetiska interaktioner.
