磁性：配向スピン空間群を用いた磁気秩序の対称性分類

磁性研究は、主に次世代ストレージデバイスとしての可能性に後押しされ、ここ数十年で大きく進展した。しかし、磁気秩序の分類は、強磁性（FM）や反強磁性（AFM）などの基礎的な概念でさえ、特に非従来型磁性材料の発見や反強磁性スピントロニクスの前進に伴って、依然として活発に進展している話題である。今回我々は、最先端のスピン空間群（SSG）理論を使用した磁気秩序の分類を提示する。我々は、SSGの枠組みによって正味のスピン磁化がゼロに制約されるか否かに基づいて、磁気秩序をFM（フェリ磁性を含む）とAFMに系統的に分類した。我々はさらに、磁気配向を固定したSSGである「配向スピン空間群（OSSG）」という記述を導入し、これによってSSGと磁気空間群（MSG）の枠組みを統一した。この手法は、スピン–軌道相互作用（SOC）によって誘起される対称性の破れの経路を明確に解明する。我々は、提案された群の枠組みに基づいて、正味のスピン磁化がSOCによって誘起される特異な磁気相を見いだし、これを「スピン–軌道磁性（SOM）」と名付けた。今回の成果は、磁気秩序を分類するための対称性に基づく包括的な視点をもたらし、非従来型磁性体に新たな知見を与えるとともに、スピントロニクスや量子材料の設計における幅広い応用可能性を示すものである。

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