Топологические особенности электронной структуры и фазовая диаграмма кирального ферромагнетика MnSi

Показано, что причиной возникновения наблюдаемой в геликоидальном ферромагнетике MnSi, сложной картины кирального спинового ближнего порядка является топологический электронный переход (ТЭП). ТЭП возникает в условиях возникновения термодинамической не устойчивости ферромагнетизма, когда параметр мода-мода в функционале Гинзбурга–Ландау становится отрицательным, а химический потенциал попадает в энергетическую область кривизны Берри. Получено, что топологические особенности электронной структуры ведут к возникновению фаз скирмионных решеток и флуктуаций левокиральных спиновых спиралей. В парамагнитной области возникает фаза флуктуаций лево- и правокиральных спиновых спиралей. Возникновение термодинамически устойчивой не киральной парамагнитной фазы сопровождается сдвигом химического потенциала за пределы энергетической области кривизны Берри и скачкообразным исчезновением локальной намагниченности (отложенный магнитный фазовый переход). Построенная фазовая $h$–$T$-диаграмма ($h$ – напряженность магнитного поля, $T$ – температура) согласуется с экспериментом.