通过基于对称性的方法实现新型反铁磁体的逆向设计

《npj Computational Materials》：Inverse Design of Novel Antiferromagnets Through Symmetry-aware Generation

　　

摘要

反铁磁体（AFMs）为下一代自旋电子器件提供了独特的优势，但其发现仍受到庞大化学空间和缺乏对称性导向设计策略的阻碍。在这里，我们提出了一种基于对称性的生成框架，该框架将晶体对称性明确编码到结构表示中，从而能够有针对性地探索那些有利于反铁磁态形成的高对称性晶体。结合高效的高通量筛选流程（包括结构松弛、稳定性评估和磁性分类），这种方法能够从大量生成的结构中快速识别出有潜力的候选材料。在110,000个候选材料中，我们发现了80种高对称性反铁磁体，其中包括几种此前未报道的化合物。其中，四种结构（SmCoNiP₂、LiYbCo₂As₂、MnGe和Rb₂VO₃）被证实具有稳定的反铁磁基态、自旋简并的电子结构以及热力学和动力学稳定性。我们的结果建立了一种将晶体对称性与磁序联系起来的通用逆向设计策略，为加速反铁磁体的发现提供了可行的途径。