Magnetic properties of chiral EuIr2P2

Autores
Garcia, Daniel Julio; Vildosola, Veronica Laura; Aligia, Armando Angel; Franco, Diego Gaspar; Cornaglia de la Cruz, Pablo Sebastian
Año de publicación
2021
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
We present a minimal model that provides a description of the magnetic and thermodynamic properties of EuIr2P2. The model contains two exchange coupling parameters, which are calculated using density functional theory, and a local easy-axis magnetic anisotropy term. The classical ground state of the system is a generalization of the well known 120 structure observed in triangular antiferromagnets. Monte Carlo simulations show two phase transitions as a function of the temperature. With increasing temperature, the system transitions from the ground state into a high-entropy collinear antiferromagnet, which in turn at higher temperatures presents a second-order transition to a paramagnetic state. A high enough external magnetic field parallel to the anisotropy axis produces a spin-flop transition at low temperatures. The field also reduces the temperature range of stability of the collinear antiferromagnet phase and leads to a single-phase transition as a function of the temperature. The reported behavior of the specific heat, the magnetization, and the magnetic susceptibility is in agreement with the available experimental data. Finally, we present the magnetic phase diagrams for magnetic fields parallel and perpendicular to the easy axis.
Fil: Garcia, Daniel Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina
Fil: Vildosola, Veronica Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares; Argentina
Fil: Aligia, Armando Angel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina
Fil: Franco, Diego Gaspar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina
Fil: Cornaglia de la Cruz, Pablo Sebastian. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina
Materia
Frustrated magnetism
Chiral magnets
Density functional theory
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/153230

id CONICETDig_0792272c5ab01841e85b9aedafd10187
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/153230
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Magnetic properties of chiral EuIr2P2Garcia, Daniel JulioVildosola, Veronica LauraAligia, Armando AngelFranco, Diego GasparCornaglia de la Cruz, Pablo SebastianFrustrated magnetismChiral magnetsDensity functional theoryhttps://purl.org/becyt/ford/1.3https://purl.org/becyt/ford/1We present a minimal model that provides a description of the magnetic and thermodynamic properties of EuIr2P2. The model contains two exchange coupling parameters, which are calculated using density functional theory, and a local easy-axis magnetic anisotropy term. The classical ground state of the system is a generalization of the well known 120 structure observed in triangular antiferromagnets. Monte Carlo simulations show two phase transitions as a function of the temperature. With increasing temperature, the system transitions from the ground state into a high-entropy collinear antiferromagnet, which in turn at higher temperatures presents a second-order transition to a paramagnetic state. A high enough external magnetic field parallel to the anisotropy axis produces a spin-flop transition at low temperatures. The field also reduces the temperature range of stability of the collinear antiferromagnet phase and leads to a single-phase transition as a function of the temperature. The reported behavior of the specific heat, the magnetization, and the magnetic susceptibility is in agreement with the available experimental data. Finally, we present the magnetic phase diagrams for magnetic fields parallel and perpendicular to the easy axis.Fil: Garcia, Daniel Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; ArgentinaFil: Vildosola, Veronica Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares; ArgentinaFil: Aligia, Armando Angel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Franco, Diego Gaspar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Cornaglia de la Cruz, Pablo Sebastian. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaAmerican Physical Society2021-12info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/153230Garcia, Daniel Julio; Vildosola, Veronica Laura; Aligia, Armando Angel; Franco, Diego Gaspar; Cornaglia de la Cruz, Pablo Sebastian; Magnetic properties of chiral EuIr2P2; American Physical Society; Physical Review B; 104; 21; 12-2021; 1-112469-99502469-9969CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.104.214411info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1103/PhysRevB.104.214411info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-10T13:02:23Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/153230instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-10 13:02:23.983CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Magnetic properties of chiral EuIr2P2
title Magnetic properties of chiral EuIr2P2
spellingShingle Magnetic properties of chiral EuIr2P2
Garcia, Daniel Julio
Frustrated magnetism
Chiral magnets
Density functional theory
title_short Magnetic properties of chiral EuIr2P2
title_full Magnetic properties of chiral EuIr2P2
title_fullStr Magnetic properties of chiral EuIr2P2
title_full_unstemmed Magnetic properties of chiral EuIr2P2
title_sort Magnetic properties of chiral EuIr2P2
dc.creator.none.fl_str_mv Garcia, Daniel Julio
Vildosola, Veronica Laura
Aligia, Armando Angel
Franco, Diego Gaspar
Cornaglia de la Cruz, Pablo Sebastian
author Garcia, Daniel Julio
author_facet Garcia, Daniel Julio
Vildosola, Veronica Laura
Aligia, Armando Angel
Franco, Diego Gaspar
Cornaglia de la Cruz, Pablo Sebastian
author_role author
author2 Vildosola, Veronica Laura
Aligia, Armando Angel
Franco, Diego Gaspar
Cornaglia de la Cruz, Pablo Sebastian
author2_role author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Frustrated magnetism
Chiral magnets
Density functional theory
topic Frustrated magnetism
Chiral magnets
Density functional theory
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/1.3
https://purl.org/becyt/ford/1
dc.description.none.fl_txt_mv We present a minimal model that provides a description of the magnetic and thermodynamic properties of EuIr2P2. The model contains two exchange coupling parameters, which are calculated using density functional theory, and a local easy-axis magnetic anisotropy term. The classical ground state of the system is a generalization of the well known 120 structure observed in triangular antiferromagnets. Monte Carlo simulations show two phase transitions as a function of the temperature. With increasing temperature, the system transitions from the ground state into a high-entropy collinear antiferromagnet, which in turn at higher temperatures presents a second-order transition to a paramagnetic state. A high enough external magnetic field parallel to the anisotropy axis produces a spin-flop transition at low temperatures. The field also reduces the temperature range of stability of the collinear antiferromagnet phase and leads to a single-phase transition as a function of the temperature. The reported behavior of the specific heat, the magnetization, and the magnetic susceptibility is in agreement with the available experimental data. Finally, we present the magnetic phase diagrams for magnetic fields parallel and perpendicular to the easy axis.
Fil: Garcia, Daniel Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina
Fil: Vildosola, Veronica Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares; Argentina
Fil: Aligia, Armando Angel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina
Fil: Franco, Diego Gaspar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina
Fil: Cornaglia de la Cruz, Pablo Sebastian. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina
description We present a minimal model that provides a description of the magnetic and thermodynamic properties of EuIr2P2. The model contains two exchange coupling parameters, which are calculated using density functional theory, and a local easy-axis magnetic anisotropy term. The classical ground state of the system is a generalization of the well known 120 structure observed in triangular antiferromagnets. Monte Carlo simulations show two phase transitions as a function of the temperature. With increasing temperature, the system transitions from the ground state into a high-entropy collinear antiferromagnet, which in turn at higher temperatures presents a second-order transition to a paramagnetic state. A high enough external magnetic field parallel to the anisotropy axis produces a spin-flop transition at low temperatures. The field also reduces the temperature range of stability of the collinear antiferromagnet phase and leads to a single-phase transition as a function of the temperature. The reported behavior of the specific heat, the magnetization, and the magnetic susceptibility is in agreement with the available experimental data. Finally, we present the magnetic phase diagrams for magnetic fields parallel and perpendicular to the easy axis.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-12
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/153230
Garcia, Daniel Julio; Vildosola, Veronica Laura; Aligia, Armando Angel; Franco, Diego Gaspar; Cornaglia de la Cruz, Pablo Sebastian; Magnetic properties of chiral EuIr2P2; American Physical Society; Physical Review B; 104; 21; 12-2021; 1-11
2469-9950
2469-9969
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/153230
identifier_str_mv Garcia, Daniel Julio; Vildosola, Veronica Laura; Aligia, Armando Angel; Franco, Diego Gaspar; Cornaglia de la Cruz, Pablo Sebastian; Magnetic properties of chiral EuIr2P2; American Physical Society; Physical Review B; 104; 21; 12-2021; 1-11
2469-9950
2469-9969
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.104.214411
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1103/PhysRevB.104.214411
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv American Physical Society
publisher.none.fl_str_mv American Physical Society
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1842980013933068288
score 13.004268