Publication

Magnetic field-induced chiral soliton lattice in the bulk magnetoelectric helimagnet Cu2OSeO3

2025

Résumé

Chiral soliton lattices (CSLs) are anharmonic magnetic structures typically found in uniaxial chiral magnets. In this study, we report the observation of CSL in bulk Cu2OSeO3, a chiral insulator known for its magnetoelectric properties. Using small-angle neutron scattering (SANS) experiments, we demonstrate the formation of CSLs in Cu2OSeO3 at low temperatures, driven by the competition between cubic anisotropy and magnetic field. Our observations of higher harmonics in the SANS signal clearly indicate the anharmonic nature of the spiral. This finding underscores the complex interplay between magnetic interactions in Cu2OSeO3, offering insights for potential applications of CSLs in electric-field-controlled spintronic devices.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/0b8e0e9d-e3ba-4ab3-a715-1c9a5ca0466b

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Small-angle neutron scattering

Small-angle neutron scattering (SANS) is an experimental technique that uses elastic neutron scattering at small scattering angles to investigate the structure of various substances at a mesoscopic scale of about 1–100 nm. Small angle neutron scattering is in many respects very similar to small-angle X-ray scattering (SAXS); both techniques are jointly referred to as small-angle scattering (SAS).

Champ magnétique

En physique, dans le domaine de l'électromagnétisme, le champ magnétique est une grandeur ayant le caractère d'un champ vectoriel, c'est-à-dire caractérisée par la donnée d'une norme, d’une direction et d’un sens, définie en tout point de l'espace et permettant de modéliser et quantifier les effets magnétiques du courant électrique ou des matériaux magnétiques comme les aimants permanents.

Moment magnétique

En physique, le moment magnétique est une grandeur vectorielle qui permet de caractériser l'intensité d'une source magnétique. Cette source peut être un courant électrique, ou bien un objet aimanté. L'aimantation est la distribution spatiale du moment magnétique. Le moment magnétique d'un corps se manifeste par la tendance qu'a ce corps à s'aligner dans le sens d'un champ magnétique, c'est par exemple le cas de l'aiguille d'une boussole : le moment que subit l'objet est égal au produit vectoriel de son moment magnétique par le champ magnétique dans lequel il est placé.

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