Skyrmion dynamics in quantum Hall ferromagnets
利用集体坐标方法，研究了量子霍尔铁磁体的非线性西格玛模型的经典解，得到了一个Skyrmion-Magnon有效哈密顿量.利用Feynman-Vernon泛函积分形式，我们得到了描述单个Skyrmion动力学的依赖于温度的输运系数。
1999-03-09 cond-mat.mes-hall
Skyrmion Hall effect and shape deformation of current-driven bilayer skyrmions in synthetic antiferromagnets
本文通过拉格朗日形式与微磁学模拟，揭示了合成反铁磁体中电流驱动双层斯格明子的霍尔效应与椭圆变形规律，并给出基于反铁磁交换矩的直观解释，为斯格明子赛道存储器等应用提供理论依据。
2025-07-21 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Skyrmions in the framework of O(4) Non-linear Sigma Model
研究了O（4）非线性西格玛模型中量子Hall skyrmions的一个新框架.结合拉格朗日量中的四次稳定项，确定了skyrmions的大小和能量。此外，引入一个$θ$ -项决定了这些skyrmions的自旋和统计。
2004-01-22 cond-mat.mes-hall
Nonzero Skyrmion Hall Effect in Topologically Trivial Structures
人们普遍认为，Skyrmion霍尔效应，通常破坏设备应用，消失的整体拓扑结构平凡的结构，如（合成）反铁磁skyrmion和skyrmionium由于马格努斯力的补偿。然而，在这份手稿中，我们报告说，在相反的情况下，自旋转移扭矩驱动的skyrmion运动，这一概念通常是错误的自旋轨道扭矩驱动的对象。我们发现，skyrmion霍尔角是直接关系到他们的螺旋度，并施加了一个意想不到的路障开发速度更快，更低的输入赛道存储器的基础上自旋轨道扭矩。
2021-10-13 cond-mat.mes-hall
Thermodynamic Phase Diagram of the Quantum Hall Skyrmion System
数值研究了基于Chern-Simons作用量的相互作用量子Hall skyrmion系统。通过注意到作用量在自旋空间中相对于磁场方向的整体自旋旋转下不变，我们得到了多Skyrmion系统的低能有效作用量。通过广泛的分子动力学模拟，我们建立了多skyrmion体系的热力学相图。
1999-08-22 cond-mat.mes-hall
Topological Hall and Spin Hall Effects in Disordered Skyrmionic Textures
我们进行了全面的拓扑霍尔和拓扑自旋霍尔效应在无序skyrmionic系统的研究：无量纲（自旋）霍尔角的评估跨能量能带结构的多探针Landauer-Büttiker形式主义和他们的链接出现的自旋纹理的真实空间拓扑结构的有效磁场突出。我们讨论了这些结果的最佳skyrmion的大小和各种尺寸的样品，发现绝热近似仍然适用于大skyrmion以及几个原子大小的nanoskyrmion。最后，我们测试了拓扑信号对无序强度的鲁棒性，表明拓扑霍尔效应对动量散射高度敏感。
2016-09-18 cond-mat.mes-hall
Mechanisms for Magnetic Skyrmion Catalysis and Topological Superconductivity
我们提出了一种替代路线，以稳定磁skyrmion纹理，不需要Dzyaloshinkiii-Moriya相互作用，磁各向异性，或外部塞曼场。相反，它仅仅依赖于系统基态通量的出现。我们讨论的情况下，导致一个非零通量，并确定磁skyrmion基态，成为可访问的存在。此外，我们探讨了当两种类型的磁性skyrmion晶体共存的配对间隙的拓扑晶体绝缘体的表面态的手征超导体。我们的工作以最小的方式为工程拓扑超导性开辟了前景，并有望挖掘出功能拓扑材料和设备，这些材料和设备可能比目前探索的skyrmion-Majorana平台更适合静电控制。
2023-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Skyrmion-induced anomalous Hall conductivity on topological insulator surfaces
电子自旋动量锁定与背景磁织构一起可以显著改变电子输运性质。本文从理论上研究了拓扑绝缘体与顶部含有磁性skyrmions的磁性绝缘体之间的电子输运。与常规金属中的拓扑霍尔效应不同，即使在没有面内磁织构的情况下，skyrmion也会对异常霍尔电导率产生额外的贡献，这是由于在skyrmion边界处获得的狄拉克电子的相位因子特性。
2017-10-12 cond-mat.mes-hall
Skyrmion Dynamics and Transverse Mobility: Skyrmion Hall Angle Reversal on 2D Periodic Substrates with dc and Biharmonic ac Drives
本文数值研究二维周期基底上直流与双谐波交流驱动的Skyrmion动力学，发现马格努斯力与基底周期性共振导致量子化运动、霍尔角阶梯及符号反转，并出现绝对横向迁移率和重入钉扎效应。
2020-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Skyrmion-deriven topological spin and charge Hall effects in diffusive antiferromagnetic thin films
本文基于玻尔兹曼动力学方程，研究了扩散型反铁磁薄膜中斯格明子诱导的拓扑自旋与电荷霍尔效应，发现自旋积累在远距边缘处有限且电荷霍尔效应受自旋依赖弛豫时间影响，为电学探测反铁磁斯格明子提供了理论依据。
2024-01-04 cond-mat.mes-hall
Magnus Force on Quantum Hall Skyrmions and Vortices
本文讨论了量子霍尔系统中作用于涡旋和Skyrmions的Magnus力。我们发现它是由系统的手征性产生的，手征性与Berry相有关，并且对于两种情况是相同的。
2003-03-20 cond-mat.mes-hall
Skyrmion ratchet propagation: Utilizing the skyrmion Hall effect in AC racetrack storage devices
磁性Skyrmions是一种具有拓扑保护的类纳米物体。当被直流电（DC）驱动时，skyrmions会移动，但会经历横向偏转。这种所谓的斯基米恩霍尔效应通常被认为是存储器应用的缺点。在这里，我们表明，这种独特的效果也可以是有利的自旋电子应用：我们表明，在一个破坏反转对称的赛道，斯基尔米恩霍尔效应允许转换成一个有方向的运动沿轨道，如在棘轮交流电流（AC）。我们分析了棘轮机构的几种模式，并表明它是唯一的拓扑磁涡动。我们详细说明了与拓扑平凡的磁性物体的运动相比的根本差异，以及由周期性力驱动的经典粒子。根据确切的赛道几何形状，棘轮机构可以是软的或严格的。在后一种情况下，skyrmion传播接近效率最大值。
2020-11-18 cond-mat.mes-hall
Enhancement of the Topological Hall Effect through Engineering the Skyrmion Size and Shape
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
针对斯格明子拓扑霍尔效应幅值小的问题，通过基于角动量本征态的形式主义，理论研究弱耦合极限下稀疏分布斯格明子的尺寸与形状对拓扑霍尔效应的影响，发现清洁材料中该效应可通过调控斯格明子尺寸、形状及畴壁宽度实现增强与调控。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall
Skyrmion Topological Hall Effect near Room Temperature
磁性Skyrmions是稳定的纳米级自旋结构，可以在低电流密度下移位。由于这些特性，它们已被提议作为具有前所未有的高信息密度和低能耗的未来电子设备的构建块。通过拓扑霍尔效应（THE）对Skyrmion的电探测，迄今为止仅在低温下得到证实。在这里，我们报告的Skyrmion拓扑霍尔效应在室温（276 K）附近的FeGe介观层的观察。这个区域与中子散射揭示的skyrmion晶格位置完全一致。我们提供了明确的证据，一个再入螺旋磁相邻近的Skyrmion阶段，并讨论了大的THE振幅（5 n $Ω$ .cm），鉴于普通的霍尔效应。
2018-05-14 cond-mat.mes-hall
Steering of the Skyrmion Hall Angle By Gate Voltage
磁skyrmion可以通过施加自旋极化电子流来驱动，该自旋极化电子流对构成skyrmion的局部自旋施加自旋转移力矩。然而，纵向动力学的困扰由skyrmion霍尔效应，导致skyrmion获得横向速度分量。我们展示了如何使用自旋-轨道相互作用来控制Skyrmion霍尔角，以及自旋转移和自旋-轨道力矩的相互作用如何导致横向运动的完全抑制。由于自旋-轨道转矩可以通过栅极电压全电子地控制，因此可以在宽跑道上以高速全电子地操纵skyrmion运动，并且可以实现概念上新的写入和选通操作。
2020-04-21 cond-mat.mes-hall
Skyrmion $\leftrightarrow$ pseudoSkyrmion Transition in Bilayer Quantum Hall States at $ν=1$
在$ν=1$的双层量子霍尔态已被证明具有层间相位相干的独特状态。该态既有自旋Skyrmion的激发，又有赝自旋的赝Skyrmion的激发。结果表明，通过改变两层电子密度之间的不平衡，Skyrmion $\leftrightarrow$ pseudoSkyrmion跃迁在态中发生;在平衡点实现了PseudoSkyrmion跃迁，而在大的不平衡点实现了Skyrmion跃迁.通过观察激活能对平行于层的磁场的依赖性，可以看出这种转变。
2001-08-06 cond-mat.mes-hall
Symmetry-breaking skyrmion states in fractional quantum Hall systems
基于Skyrmion态是自发的$L_Z$和$S_Z$破缺态的假设，我们用解析的方法计算了分数量子Hall系统中Skyrmion的能量和净自旋.在$ν$ = 1/3附近具有电荷$-e/3$的准空穴skyrmion态，其中基态被称为自旋极化铁磁态，被发现即使在高达约7 T的高磁场中也存在GaAs样品。
1997-02-05 cond-mat.mes-hall
Direct Observation of the Skyrmion Hall Effect
众所周知的霍尔效应描述了由于洛伦兹力，在垂直磁场的影响下，载流导体中的带电粒子（电子或空穴）的横向偏转。类似地，研究没有电荷但具有拓扑电荷的准粒子是否表现出相关的横向运动也是有趣的。手性磁skyrmions具有明确的自旋拓扑结构，导致单位拓扑电荷作为很好的候选人来测试这一假设。尽管磁Skyrmion的研究取得了很大的进展，但在实际空间中直接观测Skyrmion霍尔效应仍然是一个难题。在这里，通过使用电流诱导的自旋霍尔自旋力矩，我们实验观察到的skyrmion霍尔效应驱动skyrmion从蠕变运动到稳定的流动运动制度。在室温下，当电流密度小于10 MA/cm^（2）时，我们观察到磁Skyrmion运动的霍尔角高达15度。由于拓扑电荷的skyrmions的横向输运的实验观察可能会为skyrmionics的新兴领域，包括新的应用，如拓扑选择创造许多令人兴奋的机会。
2016-03-23 cond-mat.mes-hall
Diameter-independent skyrmion Hall angle in the plastic flow regime observed in chiral magnetic multilayers
磁性Skyrmions是拓扑学上非平凡的纳米级物体。它们的拓扑结构起源于它们的手性畴壁缠绕，支配着它们对运动诱导力的独特响应。当受到电流时，自旋织构的手性缠绕导致skyrmion轨迹的偏转，其特征在于相对于所施加的力方向的角度。这个Skyrmion Hall角被认为是Skyrmion直径相关的。与此相反，我们的实验研究发现，在塑性流动制度的Skyrmion霍尔角是直径无关的。在平均速度为6 $\pm$ 1 m/s时，测得平均Skyrmion Hall角为9° $\pm$ 2°。事实上，在塑性流动区，skyrmion动力学是由当地的能源景观，如材料缺陷和当地的磁位形。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall
Hall Effect Induced by Topologically Trivial Target Skyrmions
通过非共面磁织构的电子获得一个Berry相，它可以被描述为一个有效的磁场。这种效应被称为拓扑霍尔效应，并已在拓扑自旋织构中观察到。最近的实验实现的动机，在这里，我们研究的霍尔效应在一个非拓扑磁纹理称为目标skyrmion。我们从一个简化的半经典图像，并表明霍尔信号是一个非单调函数的电子能量和目标skyrmion半径。这一观察结果延续到介观环境中的朗道-比蒂克形式主义中的完全量子力学处理。我们的结论挑战了社会上流行的观点，即这种结构中的霍尔效应必然需要非零的Skyrmion数。
2022-10-20 cond-mat.mes-hall
Suppression of the skyrmion Hall effect in synthetic ferrimagnets with gradient magnetization
本研究通过数值模拟和Thiele分析，在合成铁磁体中引入饱和磁化强度梯度，有效抑制斯格明子霍尔效应，为设计铁磁基斯格明子器件提供新思路。
2024-05-25 cond-mat.mes-hall
Skyrmion Control of Majorana States in Planar Josephson Junctions
平面约瑟夫森结提供了一个多功能的平台，替代基于几何形状的马约拉纳束缚态的产生，由于拓扑超导性的附加相位可调谐性。在二维电子气中，手征磁性和超导性的邻近感应显示出操纵拓扑超导性的显著前景。在这里，我们考虑一个约瑟夫森结涉及的skyrmion晶体，并表明手性磁性的skyrmion可以创建和控制的马约拉纳束缚态，而不需要一个内在的Rashba自旋轨道耦合。有趣的是，在我们的几何中的Majorana束缚态在结处的零相位差处被鲁棒地实现。skyrmion半径，外部可调的磁场或磁各向异性，带来了独特的控制功能的马约拉纳束缚态。
2021-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Hall effect for electron scattering on skyrmions in external magnetic field
本文研究了在较强的外磁场作用下，铁磁薄膜中电子在磁skyrmion上的散射引起的拓扑霍尔效应。我们占的磁场上的skyrmion结构的影响，并描述了区别于普通和异常的霍尔效应的特点。我们发现，虽然在典型的铁磁体中，磁场在1-5 T范围内的变化对skyrmion尺寸有很大的影响，但这种变化相当微弱，仍然相当稳健。因此，THE的大小主要由斯基尔米恩片密度$n_{sk}$决定，与$^{-2}$ $n_{sk}=10^{11}$ cm处的普通霍尔效应（OHE）的大小相当。对于正涡度的skyrmions，THE的符号与OHE的符号相反，而对于反skyrmions，符号相同。
2018-03-16 cond-mat.mes-hall
Shape Deformation driven Structural Transitions in Quantum Hall Skyrmions
远离$ν= 1$的量子霍尔基态可以用相互作用的skyrmion的集合来描述。在非线性西格玛模型的背景下，我们发现远离$ν= 1$的经典基态是一个广义Néel阶的skyrmion晶体。我们表明，作为填充$ν$的函数，skyrmion晶体在零温度下经历三角形到正方形到三角形的转变。我们认为，这种结构的转变，由个别skyrmions的形状的变化，是稳定的热和量子波动，并可能被探测实验。
1997-02-21 cond-mat.mes-hall
Improved Composite-Boson Theory of Quantum Hall Ferromagnets and Skyrmions without Sigma Models
我们提出了一个改进的量子霍尔铁磁体的复合玻色子理论，其中的场算符只描述了物理自由度代表偏离基态。在这个方案中，skyrmions似乎只是一般的激发局限在最低的朗道水平。我们计算了一个skyrmion的激发能。我们的理论估计解释了由于Schmeller等人的活化能数据。
1998-06-11 cond-mat.mes-hall
Generation and Hall effect of skyrmions enabled via using nonmagnetic point contacts
为了实现基于skyrmion的自旋电子器件的功能，skyrmion的可控产生和操纵是必不可少的。虽然已经证明了通过使用磁几何收缩来产生skyrmions，但这种方法很难与随后的skyrmions控制操作相结合。从磁收缩产生skyrmion的高效率限制了有用的电流密度，导致随机skyrmion运动，这可能会掩盖拓扑现象，如skyrmion霍尔效应。为了解决这个问题，我们设计了一种在Ta/CoFeB/TaOx三层薄膜器件中的导电Ti/Au点接触。通过施加高压脉冲，我们实验证明了skyrmions可以动态产生。此外，在相同的器件中还观察到了自旋拓扑相关的Skyrmion动力学，即Skyrmion霍尔效应。通过微磁模拟，其中的重要作用的skyrmion-antiskyrmion对一代已被确定的数字再现的创建过程。在考虑了空间非均匀自旋轨道力矩和马格努斯力的贡献后，使用修改后的Thiele方程描述了Skyrmions的运动和霍尔效应。同时产生和操纵的skyrmion使用的一个点接触可以提供一个有用的途径，设计新的skyrmion为基础的设备。
2019-02-19 cond-mat.mes-hall
Dissipationless mechanism of skyrmion Hall current in double-exchange ferromagnets
我们重新讨论了铁磁体中Skyrmion输运的理论。基于双交换铁磁体中自旋手征性涨落的有效U（1）规范理论，推导出直流电场驱动下斯基米子核的速度表达式。我们发现传导电子和局域自旋之间的相互反馈效应引起了Chern-Simons项，表明Skyrmion Hall电流的无耗散机制。电流引起的skyrmion运动，出现通过自旋转移力矩和散射事件的常规描述，是在一定的限制，我们的描述，其中的陈-西蒙斯条款没有完全纳入。我们的理论不仅适用于金属系统，而且适用于绝缘系统，在这种系统中，在存在能隙的情况下，可以感应出纯拓扑的、无耗散的Skyrmion Hall电流.
2011-04-30 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Skyrmions with Higher Topological Charge
我们已经研究了填充因子ν=1的量子霍尔skyrmions，它带有不止一个拓扑单位，因此也就是电荷单位。结合分析和数值计算的方法，我们发现了一个违反直觉的结果：当塞曼能量被调节到远小于相互作用能（g μ B B/（e^2/ε \ell）< 9*10^{-5}）时，电荷2的skyrmion的产生能量小于电荷1的skyrmion的产生能量的两倍，即skyrmion成对结合。双电荷的skyrmions是稳定的，以进一步吸积的电荷，并表现出10%以上的自旋每单位电荷比电荷一skyrmions，这将在原则上，信号这种配对。
1997-04-14 cond-mat.mes-hall
Topological spin Hall effects and tunable skyrmion Hall effects in uniaxial antiferromagnetic insulators
电流驱动反铁磁skyrmions物理学的最新进展已经观察到马格努斯力的缺失。我们概述了这种现象的对称性原因，并表明，这种取消将失败的情况下，自旋极化电流。配对微磁学模拟与半经典自旋波输运理论，我们表明，skyrmions产生自旋极化的横向磁振子电流，自旋极化的磁振子电流可以反过来产生反铁磁skyrmions的横向运动。我们研究铁磁和反铁磁的情况下的skyrmion霍尔角的频率依赖性的定性差异，并关闭提出一个简单的skyrmion为基础的磁振子设备的自旋通道解复用。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
SU(N) Quantum Hall Skyrmions
我们研究了N分量量子Hall系统中的Skyrmions。我们发现当填充因子ν= 1，2，…时，SU（N）skyrmions是能量最低的带电激发，N-1表示足够小的对称破缺项。N>2的skyrmions可以在基于Si的（110）或（111）界面的Si QH系统中实现，或者可能在Si（100）系统中实现，其中自旋和谷同位旋一起提供SU（4）对称性，或者在多层QH系统中实现。我们也给出了一个唯象的易轴SU（2）-破缺模型的Hartree-Fock结果。
1998-11-06 cond-mat.mes-hall
Unconventional topological Hall effect in high-topological-number skyrmion crystals
拓扑数$Q$等于大于1的整数的Skyrmions称为高拓扑数Skyrmions或高- $Q$ Skyrmions。本文从理论上研究了含有$Q=3$和$Q=2$的正方晶格高$Q$斯基米子晶体（SkX）的拓扑霍尔效应。当费米能级位于相邻单带或多带间的间隙内时，由于出射磁场的作用，类朗道能级的电子能带结构产生量子化的霍尔电导.我们发现，与传统的（$Q=1$）SkX不同，当费米能级越过各个能带时，Hall量子化数平均增加了$1/Q$.我们将这一结果归因于Berry相${\cal{C}}$是在动量空间中测量的，而单个Skyrmion $Q$的拓扑数是在实空间中测量的.由于$Q=1=1/Q$的存在，这种互逆性不影响传统的SkX。
2019-10-16 cond-mat.mes-hall
Alternative understanding of the skyrmion Hall effect based on one-dimensional domain wall motion
一个运动的磁skyrmion表现出横向偏转。这种所谓的斯基尔米恩霍尔效应可以用蒂勒方程来解释。在这里，我们提供了另一种解释的skyrmion霍尔效应的基础上的动态域壁包围skyrmion。我们与自旋力矩引起的局部旋转的畴壁段的Skyrmion核心的移动，解释在微磁水平上的Skyrmion霍尔效应。基于我们的直观解释，我们还表明，Skyrmion霍尔效应可以通过结合自旋转移和自旋轨道转矩来抑制，从而消除了利用skyrmion在设备中的主要障碍。
2022-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Effective action for quantum Hall skyrmions
最近，一个O（3）型的有效作用量被提出的量子霍尔铁磁体，这占袋形成观察微观Hartree-Fock计算。我们将这种作用应用到孤子扇区中，并与Hartree-Fock的结果进行了比较。我们发现在整个参数范围内，skyrmions存在很好的协议。标准的最小O（3）模型不能解释这个袋子，并且还有与这个事实相关的其他缺点。
2001-04-06 cond-mat.mes-hall
The Quantum Hall effect, Skyrmions and Anomalies
讨论了分数量子霍尔效应中Skyrmions的性质。我们首先简要描述了陈-西蒙斯-朗道-金斯堡对超光速粒子的描述，它提供了一个框架，在这个框架中，我们可以理解超光速粒子的性质的一个新的推导。Baez，A.P. Balachandran，A. Stern和A. Travesset cond-mat/9712151），不考虑异常和边缘。
1998-08-19 cond-mat.mes-hall
Topological orbital Hall effect caused by skyrmions and antiferromagnetic skyrmions
研究证明磁性及反铁磁斯格明子等拓扑织构可诱导拓扑轨道霍尔效应，反铁磁体系中该效应无电荷输运且电导率远高于拓扑自旋霍尔效应。
2025-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
NMR linewidth and Skyrmion localization in quantum Hall ferromagnets
在2D量子霍尔系统的NMR信号线宽的非单调行为的解释skyrmion本地化之间的相互作用，由于无序的影响，和非平凡的温度依赖skyrmion动力学。
2004-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Spin Hall Effect due to Magnetic Skyrmions
内禀自旋霍尔效应（SHE）起源于动量空间中布洛赫带的拓扑结构。实空间和动量空间之间的对偶性要求从实空间拓扑诱导自旋霍尔效应，类似于Skyrmions的拓扑霍尔效应（THE）。我们从理论上证明了拓扑自旋霍尔效应（TSHE），其中一个纯粹的横向自旋流是由Skyrmion自旋织构产生的。
2019-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generation of magnetic skyrmion bubbles by inhomogeneous spin Hall currents
最近的实验表明，磁skyrmion气泡可以产生和注入在室温下的薄膜[W。Jiang等人，Science第349卷，283（2015）]。在这里，我们证明，使用微磁建模，这样的skyrmions可以产生由一个不均匀的自旋霍尔扭矩在Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（DMIs）的存在。在实验中的Ta/Co $_{20}$ Fe $_{60}$ B $_{20}$薄膜中，气泡是相当小的;然而，skyrmion气泡是稳定的，或者至少在观测时间尺度上是亚稳定的。
2016-03-22 cond-mat.mes-hall
Discretized Topological Hall Effect Emerging from Skyrmions in Constricted Geometry
我们通过测量拓扑霍尔效应研究了纳米结构FeGe霍尔条器件中skyrmion的形成过程，这种效应将自旋织构的缠绕数提取为一个出射的磁场.在改变外加磁场的过程中观察到拓扑霍尔电阻率的阶梯状分布，这是由于磁性纳米结构的瞬时变化，如skyrmions的创建，湮灭和抖动运动。拓扑霍尔电阻率的离散变化证明了每个skyrmion中固有的涌现磁通量的量子化性质，这在宏观尺度上的许多skyrmion系统中是不可区分的。
2015-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Extra Spin-Wave mode in Quantum Hall systems. Beyond the Skyrmion Limit
我们报告的观察一个新的自旋模式的量子霍尔系统在附近的奇电子填充因子的实验条件下排除Skyrmion激发的可能性。新的模式具有假定为零的能量在奇数填充因子出现在小的偏离奇数填充因子和耦合到自旋激子。额外的自旋模式的存在假设一个非平凡的磁序在朗道能级的部分填充周围的量子霍尔铁磁体，然后Skyrmion晶体。
2010-04-11 cond-mat.mes-hall
Observation of Topological Hall Effect in Synthetic Antiferromagnetic Skyrmion System
本研究在合成反铁磁Skyrmion系统中观测到拓扑Hall效应，揭示了磁近邻效应与RKKY耦合对SAF Skyrmions的影响，并提供了一种有效的检测方法。
2025-11-21 cond-mat.mes-hall
Thermal gradient-driven skyrmion dynamics with near-zero skyrmion Hall angle
本研究通过微磁模拟揭示热梯度驱动Co-Pt双层中Néel斯格明子向热区运动且霍尔角近零，并建立参数依赖框架以最小化霍尔效应。
2025-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
SU(4) Skyrmions in the $ν=\pm 1$ Quantum Hall State of Graphene
我们探索不同的skyrmion类型的最低朗道水平的石墨烯在填充因子$ν=\pm 1$。除了自旋和谷赝自旋skyrmions的形成，我们表明，另一种类型的自旋谷纠缠skyrmions可以稳定在石墨烯由于一个近似的SU（4）的自旋谷对称性，这是由亚晶格破缺项的影响。这些skyrmion有一个明确的签名，在自旋分辨密度测量的晶格尺度上，我们讨论了不同的skyrmion类型的预期模式。
2016-07-14 cond-mat.mes-hall
Spin-Flux Skyrmions: Anomalous Electron Dynamics and Spin-Hall Currents
自旋-流天空之球通过引入非平凡自旋or相位和额外单极分量，解释了传统天空之球无法解释的霍尔电阻异常，并提供了调控横向霍尔响应的新途径。
2025-11-24 cond-mat.mes-hall
A Hall viscosity for skyrmion via magnon interaction
该研究通过全阶时间平均磁振子贡献，从 DMI 中识别出与斯格明子荷成正比的霍尔黏度，并分析其对霍尔角及阻尼等参数的影响。
2025-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Tuning skyrmion Hall effect via engineering of spin-orbit interaction
我们证明了作用在磁skyrmions的马格努斯力可以有效地调谐通过调制的自旋轨道相互作用强度。我们表明，Skyrmion霍尔效应，这是一个直接后果的非零马格努斯力的磁性结构可以抑制在一定的限制。计算结果表明，自旋轨道耦合（SOC）条件下的出射磁场使巡游电子上的洛伦兹力重整化，从而影响拓扑输运。特别是，我们表明，对于Néel型skyrmion和布洛赫型反skyrmion，skyrmion霍尔效应（SkHE）可以通过适当地调整Rashba和Dresselhaus SOC的强度，分别消失。我们的研究结果开辟了其他方向探索，以克服寄生和不可取的SkHE自旋电子应用。
2019-07-11 cond-mat.mes-hall
Skyrmions in integral and fractional quantum Hall systems
本文给出了限制在宽度为w的量子阱中的二维电子气的自旋激发的数值结果。自旋波和带电skyrmion激发填充因子nu=1，3和1/3的研究。计算了不同尺寸的Skyrmion随W和塞曼能量变化的相图。当nu=3时，只有当w大于磁场长度的两倍时，才会出现skyrmions。提出了一个普遍的相互作用赝势出现稳定Skyrmion态的必要条件。
2001-09-28 cond-mat.mes-hall
Length-scale independent skyrmion and meron Hall angles
受最近对手性磁体中神秘的与半径无关的skyrmion霍尔角的观察[Zeissler et al，Nature Comm. 11，428（2020）]的启发，我们基于最近的skyrmion解决方案推导了skyrmion霍尔角，该解决方案的特征在于由Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用强度和施加的磁场确定的唯一长度尺度。我们发现，Skyrmion Hall角与输入电流密度和决定Skyrmion半径的长度尺度无关，这与极角表示磁化强度的欧拉方程的解--依赖于单个长度尺度的Skyrmion轮廓相一致。虽然霍尔角的大小可能会随着Skyrmion轮廓（形状）的变化而变化，但对于特定轮廓，它保持不变。随着可调电流沿相互垂直的方向的应用，这个属性使我们能够提出一个实验装置，通过该装置可以限制skyrmion的横向运动，使skyrmion只能纵向遍历。我们进一步发现的长度尺度和输入电流密度独立的霍尔角的merons，他们的横向运动将是相反的，这取决于是否在他们的中心自旋是向上或向下，在协议与实验。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Anomalous Hall effect in graphene coupled to skyrmions
Skyrmions是拓扑保护的自旋纹理，其特征在于拓扑缠绕数N，在某些磁性材料中自发发生。最近的实验已经证明了在Fe/Ir上生长石墨烯的能力，Fe/Ir是一种表现出二维Skyrmion晶格的系统。在这里，我们表明，在石墨烯和二维Skyrmion晶格与$N = \pm 1$之间的狄拉克电子的弱交换耦合驱动石墨烯进入量子反常霍尔相，带隙的散装，陈数${\cal C}=2N$和手征边缘状态与完美的量子化电导$G = 2N\frac{e^2}{h}$。我们的研究结果表明，Skyrmion晶格的拓扑性质可以印在石墨烯的狄拉克电子。
2015-09-29 cond-mat.mes-hall
Landau Level Mixing and Skyrmion Stability in Quantum Hall Ferromagnets
我们提出了一个Hartree-Fock研究，将朗道能级混合和屏蔽的影响，由于填充水平到量子霍尔铁磁体的准粒子的能量和状态的计算。我们用它来构建一个相图的skyrmion稳定性的磁场和塞曼耦合强度的函数。我们发现朗道能级混合倾向于自旋极化准粒子，而有限厚度修正有利于skyrmions。我们的研究表明，Skyrmion的稳定性在高朗道水平是非常敏感的方式，其中电子-电子相互作用被修改的有限厚度，并指出这是至关重要的，使用具有现实的短距离行为的模型，以获得定性正确的结果。我们发现，最近的实验证据skyrmions在更高的朗道水平不能解释在我们的模型。
2000-05-25 cond-mat.mes-hall
Role of an additional interfacial spin-transfer torque for current-driven skyrmion dynamics in chiral magnetic layers
由于自旋霍尔效应，Skyrmions可以被自旋-轨道力矩驱动。在这里，我们的模型超薄多层膜的额外贡献，所产生的自旋积累在重金属/铁磁界面，并观察大范围的skyrmion直径的影响。界面自旋转移力矩和自旋轨道力矩的组合导致skyrmion运动，这有助于解释skyrmion直径小于100 nm时观察到的小skyrmion霍尔角。我们发现，这个额外的长期有一个显着的影响skyrmion动力学，并导致迅速降低skyrmion霍尔角小skyrmion直径，以及skyrmion霍尔角与skyrmion速度依赖几乎独立的表面粗糙度特性。此外，各种无序的能量景观，在表面粗糙度的形式，对skyrmion霍尔角和速度的影响被证明是在很大程度上驱动器依赖。我们的研究结果与实验结果吻合良好，从而得出结论，界面自旋转移力矩应包括在微磁学模拟再现实验结果。
2020-11-13 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall-Like Magnon Transport in a Synthetic Antiferromagnetic Skyrmion Lattice
Dongguan Institute of Materials Science and Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院东莞材料基因高等理工研究院）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）；Shenzhen Technology University（深圳技术大学）；Hunan University（湖南大学）；Central South University（中南大学）
研究由两个反铁磁耦合、磁织构相反的斯格明子晶格层构成的合成反铁磁斯格明子晶格中，类自旋霍尔磁子边缘输运现象，发现层极化的反向传播边缘模式源于两层相反的霍尔趋势，而非Z2拓扑保护。
2026-05-27 cond-mat.mes-hall
A critical comparison of classical field theory and microscopic wavefunctions for skyrmions in quantum Hall ferromagnets
本文研究了量子霍尔铁磁体中带电Skyrmion的经典场论描述。适当的场论是一个非线性的$σ$模型，推广到包括库仑和塞曼相互作用项。通过与基于Hartree-Fock近似、精确对角化计算和多体试探波函数的单Skyrmion态的微观描述进行比较，我们测试了经典场论的有效性范围。我们发现，场论的描述是准确的skyrmions与中等自旋量子数（$\gtrsim 10$），虽然，正如预期的那样，它失败的小自旋量子数定性。
1997-05-13 cond-mat.mes-hall
Vanishing skyrmion Hall effect at the angular momentum compensation temperature of a ferrimagnet
带电粒子在存在磁场的情况下表现出霍尔效应。类似地，具有非零拓扑电荷和有限虚拟磁场的铁磁skyrmion表现出skyrmion霍尔效应，这对应用是不利的。对于反铁磁斯基尔米恩，理论上预测斯基尔米恩霍尔效应消失，因为与净自旋密度成正比的虚磁场为零。我们通过观察电流驱动的钉扎亚铁磁泡的横向伸长实验证实了这一预测。值得注意的是，skyrmion霍尔效应，估计与电流和气泡伸长方向之间的角度，在角动量补偿温度下，净自旋密度消失。这项研究建立了虚拟磁场和自旋密度之间的直接联系，为实现Skyrmionic器件提供了一条途径。
2018-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
