近日，东莞理工学院交叉科学研究中心韦文森副研究员和中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心、深空探测实验室及北航合肥研究院等单位合作，对磁反斯格明子材料Mn₂Rh_0.95Ir_0.05Sn开展了磁相变临界行为研究，相关成果以论文形式发表在期刊Journal of Alloys and Compounds上（DOI：10.1016/j.jallcom.2023.169299）。韦文森为第一作者，东莞理工学院为本文第一完成单位，通讯作者分别为合肥深空探测实验室祖琳副研究员和王彪教授。

磁斯格明子是一类拓扑非平庸的涡旋状磁结构，具有不为零的拓扑数，在非中心对称材料中主要由海森堡交换相互作用、Dzyaloshinsky–Moriya（DM）相互作用以及塞曼能等相互竞争引起。磁反斯格明子也是一类拓扑非平庸的涡旋状磁结构，它的拓扑数和磁斯格明子大小相等、符号相反。研究发现，磁反斯格明子的形成机制和磁斯格明子的形成机制不太相同：磁反斯格明子的形成往往还依赖各向异性的DM相互作用，且磁偶极相互作用也扮演着十分重要的作用。

磁相变和磁相互作用关系密切。在本工作中，我们针对磁反斯格明子材料Mn₂Rh_0.95Ir_0.05Sn开展了磁相变临界行为研究。我们重点测量了相变附近的磁化强度曲线，采用修正Arrott图法（图a）、Kouvel-Fisher图法（图b）等迭代法，以及临界温度自发磁化曲线拟合法等方法（图c），取得了磁反斯格明子材料Mn₂Rh_0.95Ir_0.05Sn的临界指数，这些指数符合标度关系，并能相互印证。应用这些指数，材料的约化磁化曲线被分成两支，一支T < T_C，另一支T > T_C，进一步证实了这些指数的有效性（图d）。得出的临界指数β，γ，δ（图a−c）说明了磁反斯格明子材料Mn₂Rh_0.95Ir_0.05Sn具有近朗道平均场形式的临界行为，由临界指数推测的磁相互作用衰减缓慢，这些特征显示了它明显不同于大部分磁斯格明子材料的行为，或许和体系内的各向异性DM相互作用等有关。

本工作获得了国家自然科学基金项目（11904368, 12004023, 11832019, 12150001），安徽省自然科学基金（2008085QA32），北航合肥创新研究院基金项目（BHKX-19-02）的支持。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925838823006023

初稿：韦文森 一审：刘钊 二审：李润霞 终审：王彪