Helimagnetismo

Imagen TEM de Lorentz de bandas de giro helicoidales en germanuro de hierro (FeGe) a 90 K

El helimagnetismo es una forma de ordenamiento magnético donde los giros de momentos magnéticos vecinos se organizan en un patrón espiral o helicoidal, con un ángulo de giro característico de entre 0 y 180 grados. Es el resultado de la competencia entre las interacciones de intercambio ferromagnético y antiferromagnético . ^{[ cita requerida ]} Es posible ver el ferromagnetismo y el antiferromagnetismo como estructuras helimagnéticas con ángulos de giro característicos de 0 y 180 grados respectivamente. El orden helimagnético rompe la simetría de inversión espacial , ya que puede ser de naturaleza zurda o diestra.

Estrictamente hablando, los helimagnetos no tienen un momento magnético permanente y, como tales, a veces se los considera un tipo complicado de antiferromagneto . Esto distingue a los helimagnetos de los imanes cónicos (por ejemplo, holmio por debajo de 20 K ^[1] ) que tienen modulación en espiral además de un momento magnético permanente.

El helimagnetismo se propuso por primera vez en 1959, como una explicación de la estructura magnética del dióxido de manganeso . ^[2] Inicialmente aplicado a la difracción de neutrones , desde entonces ha sido observado más directamente por microscopía electrónica de Lorentz. ^[3] Se informa que algunas estructuras helimagnéticas son estables hasta la temperatura ambiente. ^[4] Muchos helimagnetos tienen una estructura cúbica quiral, como el tipo de estructura cristalina B20 .

Al igual que los ferromagnetos ordinarios tienen paredes de dominio que separan los dominios magnéticos individuales, los helimagnetos tienen sus propias clases de paredes de dominio que se caracterizan por la carga topológica . ^[5]

Materiales helimagnéticos
Material	Rango de temperatura
FeGe , ^[4]	<278 K
MnGe ^[6]	<170 K
MnSi , ^[7]	<29 K
Fe _x Co _{1 − x} Si (0,3 ≤ x ≤ 0,85) ^[8]^[9]
Cu ₂ OSeO ₃^[10]	<58 K
Tb ^[11]	219-231 K
Dy ^[12]	85-179 K
Ho ^[13]	20-132 K

Ver también

Referencias

^ Perreault, Christopher S .; Vohra, Yogesh K .; dos Santos, Antonio M .; Molaison, Jamie J. (2020). "Estudio de difracción de neutrones del ordenamiento magnético en fases de alta presión de holmio de metal de tierras raras". Revista de magnetismo y materiales magnéticos . Elsevier BV. 507 : 166843. Bibcode : 2020JMMM..50766843P . doi : 10.1016 / j.jmmm.2020.166843 . OSTI 1607351 .
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[1] Perreault, Christopher S .; Vohra, Yogesh K .; dos Santos, Antonio M .; Molaison, Jamie J. (2020). "Estudio de difracción de neutrones del ordenamiento magnético en fases de alta presión de holmio de metal de tierras raras". Revista de magnetismo y materiales magnéticos . Elsevier BV. 507 : 166843. Bibcode : 2020JMMM..50766843P . doi : 10.1016 / j.jmmm.2020.166843 . OSTI 1607351 .

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[10] Seki, S .; Yu, XZ; Ishiwata, S .; Tokura, Y. (2012). "Observación de Skyrmions en un material multiferroico". Ciencia . Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS). 336 (6078): 198-201. Código bibliográfico : 2012Sci ... 336..198S . doi : 10.1126 / science.1214143 . PMID 22499941 . S2CID 21013909 .

[11] Palmer, SB; Baruchel, J .; Farrant, S .; Jones, D .; Schlenker, M. (1982). "Observación de dominios antiferromagnéticos de espín en espiral en terbio monocristalino". Las tierras raras en la ciencia y la tecnología modernas . Boston, MA: Springer EE. UU. págs. 413–417. doi : 10.1007 / 978-1-4613-3406-4_88 . ISBN 978-1-4613-3408-8.

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[13] Tindall, DA; Steinitz, MO; Kahrizi, M .; Noakes, DR; Ali, N. (1991). "Investigación de las fases helimagnéticas del holmio en el campo magnético del eje ca". Revista de Física Aplicada . Publicación AIP. 69 (8): 5691–5693. Código Bibliográfico : 1991JAP .... 69.5691T . doi : 10.1063 / 1.347913 .

[1]