論文の概要: Continuous PT-Symmetry Breaking as a Design Variable for Giant Altermagnetic Spin Splitting

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.10173v1
• Date: Sat, 11 Apr 2026 11:44:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-14 20:13:15.889627
• Title: Continuous PT-Symmetry Breaking as a Design Variable for Giant Altermagnetic Spin Splitting
• Title（参考訳）: 巨大磁気スピンスプリットのための設計変数としての連続PT-Symmetry Breaking
• Authors: Kichan Chun, Gunn Kim,
• Abstract要約: ここで、サブラチテン対称性の破れは、反平行磁気モチーフ間の$mathcalPT$対称性の破れを定量化する連続DFTフリースカラーへと促進される。 同じP$6_3$/mmcホスト格子における制御されたVO-CrSb比較は、組成だけでSSE7倍になることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Magnetic point-group analysis classifies altermagnets but returns only a binary symmetry verdict, leaving spin-splitting energy (SSE) inaccessible without spin-polarized density functional theory (DFT). This binary ceiling is not fundamental. Sublattice symmetry breaking is promoted here to a continuous, DFT-free scalar -- the Motif Symmetry-Breaking Index (MSBI) -- that quantifies $\mathcal{PT}$-symmetry breaking between antiparallel magnetic motifs directly from crystal coordinates. SHAP analysis of an XGBoost surrogate trained on 3,851 DFT-labeled binary structures identifies three dominant descriptors: MSBI (symmetry-breaking axis), motif packing fraction MPF (superexchange axis), and the $p/d$ electron ratio (covalency axis), each mapping onto a directly tunable experimental handle. A controlled VO--CrSb comparison within the same P$6_3$/mmc host lattice demonstrates that composition alone boosts SSE sevenfold. Bayesian optimization over this three-axis space, followed by independent DFT validation, recovers $α$-NiS (SSE $= 0.823$\,eV) as cross-validation against an independent symmetry-based prediction and identifies three previously unrecognized high-SSE candidates -- square-planar FeS (1.297\,eV), octahedral CoS (1.103\,eV), and FeAs (1.089\,eV) -- all matching or exceeding CrSb. Square-planar Fe--S is proposed as a transferable coordination motif for giant altermagnetic spin splitting, advancing altermagnet design from symmetry classification to continuous quantitative optimization.
• Abstract（参考訳）: 磁気的点群解析は変化マグネットを分類するが、二進対称性の検証のみを返却し、スピン偏極密度汎関数理論(DFT)を使わずにスピン分割エネルギー(SSE)が到達不能となる。 この二分天井は基本的なものではない。 格子対称性の破れは、結晶座標から直接反平行磁気モチーフ間の対称性の破れを$\mathcal{PT}$-対称性に定量化する、連続したDFTフリースカラー(Motif Symmetry-Breaking Index (MSBI))へと促進される。 SHAPによる3,851 DFT標識2次構造上のXGBoostサロゲートの解析では、MSBI(対称性破壊軸)、モチーフ充填率MPF(超交換軸)、および$p/d$電子比(共分散軸)の3つの支配的記述子を同定し、それぞれ直接調整可能な実験ハンドルにマッピングする。 同じP$6_3$/mmcホスト格子における制御されたVO-CrSb比較は、組成だけでSSE7倍になることを示す。 この3軸空間上のベイズ最適化は独立DFT検証に続き、独立対称性に基づく予測に対してα$-NiS (SSE $= 0.823$\,eV) をクロスバリデーションとして回収し、3つの未認識高SSE候補(立方平面 FeS (1.297\,eV)、八面体 CoS (1.103\,eV)、FeAs (1.089\,eV) を同定する。 正方形平面Fe-Sは巨大な反磁性スピン分割の伝達可能な配位モチーフとして提案され、対称性の分類から連続的な定量的最適化へと変化磁石設計を推し進めている。

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