Электронный топологический переход Лифшица и сложные магнитные структуры в тяжелых редкоземельных металлах

Abstract

Рассмотрена определяющая роль геометрии поверхности Ферми в формировании длиннопериодических магнитных структур в тяжелых редкоземельных металлах. Показано, что эти металлы находятся на грани электронного топологического перехода Лифшица. Экспериментально подтверждено, что электронный топологический переход, вызванный упругой деформацией, приводит к изменению типа магнитного упорядочения. Установлена универсальная фазовая диаграмма «тип магнитного упорядочения — параметры a и c гексагональной плотноупакованной решетки» редкоземельных металлов, хорошо согласующаяся с результатами расчетов из первых принципов.

Розглянуто визначальну роль геометрії поверхні Фермі у формуванні довгоперіодичних магнітних структур у важких рідкісноземельних металах. Показано, що ці метали знаходяться на межі електронного топологічного переходу Лифшиця. Експериментально підтверджено, що електронний топологічний перехід, який викликано пружною деформацією, призводить до зміни типу магнітного впорядкування. Встановлено універсальну фазову діаграму «тип магнітного впорядкування — параметри a та c гексагональної щільноупакованої гратки» рідкісноземельних металів, що добре узгоджується з результатами розрахунків з перших принципів.

the formation of long-period magnetic structures in heavy rare-earth metals is considered. It is shown that each of these metals is on the verge of electron topological Lifshitz transition. It is experimentally supported that the electron topological transition due to elastic deformation results in changes of magnetic ordering types. A universal phase diagram “magnetic ordering type — parameters a and c of hcp lattice” is determined for the above metals, it being in good agreement with the first-principle calculated results.