Фазовые переходы и высокотемпературные спиновые скирмионы в допированных вейлевских полуметаллах Co(Si1-xCox) с киральным ферромагнетизмом

Аннотация

Исследуется киральный магнетизм, возникающий при допировании атомами кобальта диамагнитного вейлевского полуметалла CoSi со структурой типа В20 (без центра инверсии). Первопринципное моделирование электронной структуры Co(Si_1−xCo_x) показало, что при допировании заметно возрастает плотность электронных состояний парамагнитной фазы и имеет место энергетический сдвиг топологических особенностей электронной структуры CoSi, приводящий к аномально малым положительным значениям параметров межмодового взаимодействия. Показано, что при понижении температуры химический потенциал оказывается в энергетической области электронных состояний с вырождением Берри, причем знак параметра межмодового взаимодействия становится отрицательным. Это приводит к переходу в область спинового ближнего порядка с киральными фрагментами спиновых спиралей, в которой во внешнем магнитном поле формируются спиновые скирмионы. После температурного сдвига химического потенциала за пределы кривизны Берри возникает киральный ферромагнетизм.