Magnetoelectric imprint of skyrmions in van der Waals bilayers
针对斯格明子难以追踪与操控的问题，本文提出利用范德华双层膜中的滑移铁电与近邻耦合，将磁性斯格明子等周期印记为电学斯格明子，从而实现其全电学读取与操控。
2024-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge ordering and spontaneous topological Hall effect in bilayer skyrmion crystals
本研究通过双层斯格明子晶体模型，发现弱电子相互作用可诱导两种对称性破缺相，均产生自发的大拓扑霍尔效应，且相图可由电场调控，为相关材料研究提供新方向。
2025-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current-Driven Dynamics of Frustrated Skyrmions in a Synthetic Antiferromagnetic Bilayer
本文研究了反铁磁交换耦合双层系统中受抑skyrmion的电流驱动动力学，其中双层skyrmion由两个skyrmion数相反的单层skyrmion组成$Q$ .结果表明，面内电流驱动的双层skyrmion沿直线运动，而面外电流驱动的双层skyrmion沿圆周运动，并且发现在大的$β/α$比下，双层skyrmion的面内电流驱动的迁移率比单层skyrmion的迁移率好得多，其中$α$和$β$分别表示阻尼参数和非绝热自旋转移矩强度.此外，当$α$较小时，双层Skyrmion的面外电流驱动迁移率远优于单层Skyrmion。我们还发现，一个双层skyrmion（由单层skyrmion与$Q=\pm 2$）可以被分离成两个双层skyrmion（由单层skyrmion与$Q=\pm 1$）的面外电流驱动。我们的结果可能是有用的设计skyrmionic器件的基础上阻挫多层磁体。
2019-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skyrmions in twisted bilayer graphene: stability, pairing, and crystallization
本研究针对魔角转角双层石墨烯不同整数填充下的掺杂激发，通过自洽Hartree-Fock计算确定斯格明子的稳定区间，证实其纯电子介导配对效应，构建模型提取有效质量，并验证了有限掺杂下自旋/赝自旋斯格明子晶体的形成，为斯格明子超导性研究提供了理论支撑。
2021-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
From electrons to baby skyrmions in Chern ferromagnets: A topological mechanism for spin-polaron formation in twisted bilayer graphene
莫尔材料的出现激发了人们对拓扑能带中载流子性质的兴趣。与传统材料中的载流子是类电子准粒子相比，拓扑能带允许更多的奇异可能性，其中电荷由非平凡的拓扑结构携带，如skyrmions。然而，skyrmions的真实空间描述不适合于解决由一个电子和几个自旋翻转组成的小或“婴儿”skyrmions的限制。在这里，我们研究了最小的skyrmions -自旋极化子，形成一个电子和自旋翻转的束缚态-在陈铁磁体的形成。我们表明，相当普遍的，有一个吸引力之间的电子和自旋翻转是纯粹的拓扑起源和$p$波对称性，这促进了自旋极化子的形成。将我们的结果应用到扭曲双层石墨烯的拓扑带中，我们确定了一系列参数，其中形成自旋极化子并且其能量低于电子。特别是，自旋极化子被发现是积极便宜的掺杂相关绝缘体在整数填充对电荷中性，符合量子振荡的情况下，快速发病的味道极化（级联）过渡在这个制度。我们的研究为自旋极化子的配对奠定了基础，有助于桥接skyrmion配对场景和动量空间方法以实现超导性。
2021-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
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
Skyrmion stripes in twisted double bilayer graphene
本文研究TDBG在半填充关联自旋极化态被掺杂后的演化，提出宽分数填充范围内存在部分谷极化、含斯格明子织构并自发破缺C3对称性的新型条纹基态。
2023-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Zero modes and charged Skyrmions in graphene bilayer
我们发现，在矢量序参量的Skyrmion的电荷，表征量子反常自旋霍尔态和层-反铁磁体在石墨烯双层，分别为4和零。该结果是基于这样的证明，即在具有二次带交叉的双层石墨烯中的两个对称性破缺状态中的涡旋配置具有相对于单层加倍的零模式的数量。这种加倍可以理解为涡旋哈密顿量的“伪时间反演”对称性所隐含的Kramers定理的结果。通过Skyrmion凝聚使量子反常自旋霍尔态无序化，应该会产生元电荷为4 e的超导体。
2012-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bilayer-skyrmion-based design of neuron and synapse for spiking neural network
磁Skyrmion技术具有体积小、不挥发、低脱钉电流密度等优点，在下一代自旋电子学存储和神经形态计算中具有广阔的应用前景。然而，源于skyrmion霍尔效应的马格努斯力导致skyrmion沿着弯曲的轨迹移动，这可能导致在电流诱导的skyrmion运动期间在纳米轨道中的skyrmion的湮灭。因此，利用skyrmion运动的电路需要被设计成限制skyrmion霍尔效应的影响。在这项工作中，我们提出了一种设计的人工神经元，和突触使用的双层设备组成的两个反铁磁交换耦合的铁磁层，实现鲁棒性对skyrmion霍尔效应通过取消马格努斯力。使用微磁模拟，我们表明，双层设备可以作为一个人工神经元，也可以作为一个突触通过修改其单轴各向异性。我们还证明了我们提出的skyrmionic突触具有完全线性和对称的权重更新的内在属性，这是非常可取的突触操作。使用我们提出的突触和神经元实现的脉冲神经网络进行了模拟，并显示在MNIST手写数字数据集上执行分类的准确率达到96.23%。
2023-02-02 cond-mat.mes-hall
Current-linear emergent induction of pinned skyrmion textures in an oxide bilayer
本文在SrRuO3/SrIrO3氧化物双层中首次观测到由钉扎磁性斯格明子电流驱动动力学产生的电流线性纵向和横向涌现电磁感应，其中横向EEMI为首次报道，斯格明子运动与电流夹角为80度。
2025-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Skyrmion Fractional Chern Insulator: An Intrinsically Multiband Route to Fractionalization in Rhombohedral Graphene
Department of Physics, Stanford University（斯坦福大学物理系）；Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院物理系）
该研究提出菱面石墨烯莫尔超晶格中分数量子反常霍尔效应的斯格明子分数量子化起源，构建有效场论并构造变分试探波函数，确立了不依赖部分填充陈带的FQAH实现的现实途径。
2026-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ferroelectrics Manipulate Magnetic Bloch Skyrmions in a Composite Bilayer
理论研究表明，复合双层（即，手性磁性/铁电双层）提供了电诱导磁性Skyrmions的可能性[Phys. Rev. \textbf{94}，014311（2016）]。在这篇文章中，我们提出了一个微磁模型，物理操纵的手征磁性薄膜与极化的铁电驱动系统通过逆磁电效应必不可少的磁性布洛赫Skyrmions传播。不同的传播速度、薄膜尺寸和磁电耦合强度所引起的效应强烈地影响着磁Skyrmions的质量和数量。
2016-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin skyrmion gaps as signatures of strong-coupling insulators in magic-angle twisted bilayer graphene
本研究利用扫描单电子晶体管在魔角扭曲双层石墨烯中观测到低磁场下的热力学能隙，发现自旋斯格明子到类粒子激发的磁场调控转变，证实基态属强耦合绝缘体，并揭示其稳定性与局部扭曲角、应变的关联，深化了对该体系关联绝缘态及非常规激发的微观认识。
2023-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Localized magnetic states in biased bilayer and trilayer graphene
我们研究了偏压下双层和三层石墨烯中杂质的局域磁态。研究发现，双层和三层石墨烯的磁边界呈现出狄拉克和常规费米子的混合特征。对于零栅极偏压，随着杂质能量接近狄拉克点，双层和三层石墨烯的杂质磁化区域减小。当施加栅极偏置时，由于在施加栅极偏置的情况下双层石墨烯中的价带和导带之间的间隙的打开，杂质磁性状态对杂质能量的依赖性对于双层和三层石墨烯表现出不同的行为。研究了双层石墨烯中杂质的磁矩和相应的磁跃迁。
2009-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic Bloch Skyrmion Transport by Electric Fields in a Composite Bilayer
研究了在手性磁性（CM）/铁电（FE）双层复合膜中施加电场来操纵磁性Bloch Skyrmions的力学方法。界面处的磁电耦合允许电场刺激磁有序。因此，它提供了生成Skyrmions的可能性[Phys. Rev. B 94，014311（2016）]。在这里，我们设计了一个可移动的和本地化的电场源，驱动skyrmion沿双层运输。必须仔细选择电场源的移动速度，以显示该过程的稳定性和效率。将讨论高速操作的影响。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revival of antibiskyrmionic magnetic phases in bilayer NiI$_2$
本文通过原子尺度模拟研究 NiI$_2$ 与 NiBr$_2$ 双层手性磁相，发现反铁磁层间耦合增强 NiI$_2$ 双斯格明子稳定性，并提出极化测量可间接探测斯格明子。
2023-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current-induced skyrmion generation and dynamics in symmetric bilayers
磁性Skyrmions是一种表现为准粒子的纹理，它在拓扑上不同于其他状态。他们在具有破缺反转对称性的系统中的发现引发了对在室温下含有这种磁相的材料的研究。它们的拓扑性质结合手性相关的自旋轨道矩使它们成为在纳米尺度上控制磁化强度的有趣对象。在这里，我们表明，一对具有相同的拓扑电荷和相反的手征耦合的skyrmions可以稳定在一个对称的磁性双层系统相结合的Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya）和偶极耦合效应。这种效应为Skyrmion稳定化开辟了一条新的途径，具有更低的介电常数。然后，我们证明了在一个单一的设备，两个不同的电极，这样的skyrmions可以有效地和独立地写入和移动的电流在大的速度。利用旋力作为拓扑滤波器，进一步证实了所观测到的准粒子的skyrmionic性质。这些结果为新兴的自旋电子技术奠定了基础，其中关于skyrmion稳定性，成核和传播的问题至关重要。
2017-02-23 cond-mat.mes-hall
Creation of Localized Skyrmion Bubbles in Co/Pt Bilayers using a Spin Valve Nanopillar
我们制造的设备中的磁性纳米柱自旋阀接触的Co/Pt双层薄膜与垂直磁各向异性，以实现局部控制的纳米柱下的Co/Pt双层的域。我们的目标是开发的能力，成核，检测和湮灭磁性skyrmions在Co/Pt使用自旋极化电流从纳米柱。我们展示了区分纳米柱下的Co/Pt膜的局部行为的能力，并表明这两者可以彼此独立地切换。这允许我们隔离柱下的局部域，其可以使用施加的电流和磁场与Co/Pt膜的其余部分分开控制。微磁学模拟表明，这种局域畴具有Skyrmion对称性。我们的结果代表了使用局部自旋转移扭矩控制室温skyrmions的第一步。
2017-12-19 cond-mat.mes-hall
Skyrmion solids in monolayer graphene
部分填充的朗道能级拥有竞争的秩序，电子固体在朗道能级填充时让位给分数量子霍尔液体之前，占主导地位，接近整数填充。在这里，我们报告的电子固体与非共线自旋纹理在单层石墨烯的观察，一致的skyrmions-拓扑自旋纹理的特点是量子化电荷的固化。在电输运中，随着温度的降低，电子固体通过体电导率中的快速金属-绝缘体转变来揭示自己，伴随着对所施加的偏置电压的强烈非线性依赖的出现。我们使用修改后的Corbino几何形状，允许铁磁磁振子发射和检测的固体探测自旋纹理。我们发现，磁振子运输是非常有效的，当一个朗道能级被填充（$ν=1$），量子霍尔铁磁自旋极化一致，然而，即使是最小的掺杂立即淬灭的磁振子信号，而离开消失的低温电荷电导率不变。我们的结果可以通过在$ν=1$附近形成带电Skyrmions固体来理解，其非共线自旋织构导致快速的磁振子衰变。分数填充附近的数据进一步显示了几个分数skyrmion晶体的证据，表明石墨烯拥有一个巨大的和高度可调的耦合自旋和电荷顺序的景观。
2019-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrical Detection of Individual Skyrmions in Graphene Devices
我们研究了位于磁性表面顶部的石墨烯霍尔探针作为Skyrmion的检测器，使用作为工作原理的异常霍尔效应由石墨烯电子与Skyrmion的非共面磁化的交换相互作用产生。我们研究了作为交换相互作用，skyrmion大小和设备尺寸的函数的效果的大小。我们的计算多端石墨烯nanodevices，工作在弹道制度，表明，对于现实的交换相互作用，一个单一的skyrmion会给霍尔电压以及达到的实验状态的最先进的。拟议的设备可以作为一个电换能器，标志着一个单一的skyrmion在纳米级区域的存在，铺平了道路，对集成的skyrmion为基础的自旋电子学和石墨烯电子学。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall
Skyrmionic Transport and First Order Phase Transitions in Twisted Bilayer Graphene Quantum Hall Ferromagnet
Indian Institute of Technology, Kharagpur（印度理工学院哈格普尔分校）；S. N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N.玻色基础科学国家中心）；National Institute for Materials Science（日本国立材料研究所）
研究双层石墨烯量子反常铁磁体中低能Landau能级谱，发现Skyrmion纹理电荷激发及零填充因子下的绝缘转变，揭示层相干态和层不平衡导致的多域核化及反常输运中的相变现象。
2025-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
General continuum model for twisted bilayer graphene and arbitrary smooth deformations
我们提出了一个简单的推导出一个连续的哈密顿双层石墨烯与任意光滑的晶格变形-技术上的方式参数化位移场具有小梯度。我们发现，这包含了Bistritzer和Macdonald扭曲双层石墨烯的连续模型以及它的许多推广和扩展。推导完全在实空间中进行。
2019-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractionalization in dimerized graphene and graphene bilayer
我们表明，在最近的电荷和统计分形的建议，在二聚石墨烯的准粒子的分数统计，可以有两个实现取决于基本对象是否可以被认为是点状或扩展对象。因此，有两个阶段的建议激发，我们给他们的拓扑描述与各自的统计。我们建议，一个自然的设置为分馏是某些系统与激子不稳定性，并证明了这一点的一个例子，石墨烯双层。
2008-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Grassmannian Fields and Doubly Enhanced Skyrmions in Bilayer Quantum Hall system at $ν=2$
在填充因子为$ν=2$时，双层量子霍尔系统具有铁磁相（自旋相）、自旋单态相（ppin相）和倾斜反铁磁相。我们分析软波和准粒子激发自旋和ppin阶段。结果表明，动力场是具有四个复自由度的格拉斯曼G $_{4,2}$场。在每个相位中有四个复杂的软波（伪Goldstone模式）和一种skyrmion激发（G $_{4,2}$ skyrmion）翻转自旋或伪自旋相干。一个有趣的性质是，准粒子是一个G $_{4,2}$ skyrmion，基本上由两个CP $^{3}$ skyrmion组成，因此具有电荷$2e$。
2002-11-12 cond-mat.mes-hall hep-th
Coulomb screening and collective excitations in a graphene bilayer
我们研究了石墨烯双层膜的库仑屏蔽特性和集体激发。静态屏蔽效应是各向异性的，并且在未掺杂的石墨烯双层中比在单层石墨烯中强得多[1]。动态屏蔽显示了狄拉克气体在低频的性质和费米气体在高频的性质。从狄拉克到费米气体的跃迁也在等离子体光谱中观察到。最后，我们发现掺杂的石墨烯双层中的电子气与含有两个能谷的材料中的费米气体具有非常相似的性质。
2006-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theoretically proposed controlled creation of Bloch-type skyrmions with spin-orbit torque in a chiral-ferromagnet/heavy-metal heterojunction
本文从理论上阐明传统磁性双层异质结构中自旋轨道矩产生斯格明子困难的原因，提出采用手性铁磁层承载Bloch型斯格明子的方案，并通过微磁学模拟证明垂直自旋流可可控产生Bloch型斯格明子，为斯格明子自旋电子器件提供新平台。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Linked skyrmions in shifted magnetic bilayer
The Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Peter Grünberg Institut (PGI-1), Forschungszentrum Jülich GmbH（于利希研究中心彼得·格林伯格研究所（PGI-1））；Institute for Theoretical Physics, RWTH Aachen University（亚琛工业大学理论物理研究所）；Science Institute and Faculty of Physical Sciences, University of Iceland（冰岛大学理学院）；Department of Physics and Materials Science, University of Luxembourg（卢森堡大学物理与材料科学系）；Department of Physics and Astronomy, Uppsala University（乌普萨拉大学物理与天文学系）
研究提出一种移位磁双层结构，可实现具有任意大拓扑电荷的Skyrmions，通过调节层间交换耦合和外部磁场可获得不同基态，并展示传统Skyrmion-bags和kπ-Skyrmions。
2026-01-21 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Skyrmions at $ν=0,\pm 1$ in monolayer graphene
单层石墨烯在强垂直场作用下表现出自旋自发破缺和谷对称的量子霍尔铁磁性。近似的SU（4）自旋/谷对称性被填充因子$ν=0,\pm 1$对应的朗道能级的小晶格尺度效应破坏。值得注意的是，根据平行于层的磁场分量和小各向异性的强度，认为$ν=0$处的基态是倾斜反铁磁（AF）或铁磁（F）状态。利用球面几何的精确对角化方法研究了填充因子$ν=\pm 1,0$的Skyrmions。如果我们忽略各向异性，我们确认的标准skyrmion图片推广到四个自由度的有效性。对于填充因子$ν=- 1$，空穴skyrmion是一个无限大的谷skyrmion，具有全自旋极化，因为它不感觉各向异性。电子skyrmion也总是无限大。在F相中，它总是完全极化，而在AF相中，它在增加的塞曼能量下经历连续磁化。在$ν=0$的情况下，Skyrmion总是在F和AF相位中最大限度地定位在空间中。在F相中，它是完全极化的，而在AF中，它也具有塞曼能量的渐进磁化。与SU（2）的情况相反，磁化过程与skyrmions的空间轮廓无关。在所有情况下，skyrmion物理学都是由各向异性和塞曼效应之间的竞争主导的，而不是直接由库仑相互作用主导的，打破了塞曼与库仑能量之比的普适标度。
2019-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Driving Skyrmions in a Composite Bilayer
磁性Skyrmions和多铁性材料是纳米结构科学中最有趣的对象，在未来的自旋电子技术中具有巨大的潜力。多铁性Skyrmions的研究近年来引起了人们的极大兴趣。本文报道了在手性磁性/铁电双层复合晶格中，由驱动电场诱导产生的磁性布洛赫-斯基尔米恩子。利用自旋动力学方法，在动力学模拟中，我们采用了一个经典的磁自旋模型和一个电赝自旋模型，这两个模型通过强磁电耦合耦合。有趣的是，我们观察到一些skyrmion的对象在电子组件无论是在开关过程中，或通过施加一个磁场，这是由于电和磁结构之间的连接。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Antitopological magnetic textures in an antiferromagnetically coupled bilayer with frustration
Key Laboratory of Quantum Materials and Devices of Ministry of Education, School of Physics, Southeast University（东南大学物理学院教育部量子材料与器件重点实验室）
本文研究无外磁场下阻挫诱导的反拓扑双层磁织构通用模型，探明层间耦合可抑制结构畸变、提升运动速度，为相关拓扑磁织构的材料设计与应用提供指导。
2026-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric field control of moiré skyrmion phases in twisted multiferroic NiI$_2$ bilayers
本文以扭曲多铁性NiI₂双层膜为研究对象，通过建立包含均匀螺旋相、kπ-斯格明子晶格等的相图，揭示其电可调拓扑莫尔磁性，利用磁电耦合实现电场调控斯格明子相，为斯格明子电子学提供可调平台。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the coexistence of antiferromagnetism and d + i d superconducting correlations in the graphene bilayer
我们讨论了蜂窝状单层上的t-J-U模型，该模型具有与石墨烯双层相同的动力学项的低能描述，特别是研究了反铁磁性和超导关联的共存，这些关联起源于没有相位相干的库珀对。我们表明，该模型是相关的石墨烯双层的描述和存在的d + i d超导相关的反铁磁性可以导致二次依赖于小磁场的有效单层的间隙与Velasco等人的运输测量相一致。在石墨烯双层。
2012-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fermi Velocity Enhancement in Monolayer and Bilayer Graphene
在单层石墨烯片中，非局域带间交换导致重正化费米表面有效质量，其在低载流子密度极限下消失。我们报告的费米表面有效质量重整化的单层和AB堆叠的双层石墨烯的比较研究。我们解释了为什么在双层的情况下，质量不接近零，虽然它的值仍然强烈抑制。
2009-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charged Skyrmions and Topological Origin of Superconductivity in Magic Angle Graphene
自发对称性破缺在物理学的许多领域起着关键作用，它产生了从固体中的声模到核物理中的π介子的各种激发。同样重要的激发是孤子，对称性破缺场的非线性结构，它可以像核力的Skyrme模型那样享有特殊的稳定性。在这里，我们认为类似的模型可以描述魔角石墨烯，这是一种非凡的新材料。当两片石墨烯之间的夹角接近$\sim 1^\circ$的魔角时，观察到绝缘行为，这在改变电子密度时让位于超导性。我们提出了一个统一的描述的顺序下的绝缘体以及超导体。虽然对称性破缺凝聚导致有序相，拓扑孤子的凝聚- skyrmions -被证明是玻色子，携带的电荷的2 e。skyrmions的凝聚导致超导体，其配对强度，对称性和其他性质被推断出来。更一般地说，我们展示了拓扑结构如何减轻库仑排斥对电子，并提供了一个新的路线超导。我们的机制可能适用于更广泛的系统类别，但关键是调用某些关键成分，如魔角石墨烯中存在的反转对称性。我们讨论了这些见解如何不仅澄清了为什么某些相关的莫尔材料不超导，他们还指出了有前途的新平台，预计强大的超导性。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optimal skyrmion stability in antisymmetric ultrathin ferromagnetic bilayers
Université de Toulouse, CNRS, CEMES（图卢兹大学，法国国家科学研究中心，电子与分子材料中心）；School of Mathematics, University of Bristol（布里斯托尔大学数学学院）；Dipartimento di Matematica, Università di Pisa（比萨大学数学系）
本文通过微磁学模型研究超薄反向非对称铁磁双层中磁涡稳定性，揭示了Dzyaloshinskii-Moriya相互作用与偶极相互作用协同稳定磁涡的机制，并在非维参数空间中确定了磁涡最优稳定性线。
2026-04-02 cond-mat.mes-hall math-ph math.AP
Positional memory of skyrmions in magnetic bilayers
Institute of Applied and Computational Mathematics, FORTH（应用与计算数学研究所，FORTH）；University of Crete（克里特大学）
研究了磁双层中磁单偶极子在磁场梯度下的暂态动力学，发现其位移与梯度成正比，且在临界梯度以下表现出位置记忆性。
2025-12-02 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
A hierarchy of multi-moment skyrmion phases in twisted magnetic bilayers
最近发现的二维（2D）范德华（VdW）磁体是量子磁体研究领域的一个重要转折点，因为量子涨落和实验困难往往回避稳定的磁秩序在2D。这为探索新的量子和拓扑自旋构型打开了新的大门，这些构型在体相对应物中可能有也可能没有直接的类似物。在这里，我们研究了一个扭曲的双层几何形状的二维磁体中，长程自旋-自旋相互作用自然开始沿层间海森堡（$J_{\perp}$）和偶极-偶极（$J_{\rm D}$）通道。的$J_{\perp}-J_{\rm D}$参数空间揭示了一个层次的不同skyrmions阶段，从点，棒，环形拓扑电荷分布。此外，我们预测了一种新的拓扑反铁电相，其中形成相反电荷的反kyrmion对，相应的拓扑偶极矩成为有序的Néel类状态$-$，因此被称为拓扑反铁电态。结果表明，扭曲磁层提供了一个新的设置，工程师和调整过多的新颖和异国情调的skyrmion相位和他们的动力学。
2021-05-20 cond-mat.mes-hall
Stability of (Active) Bilayer Skyrmions in Synthetic Antiferromagnets
Universidade Federal de Pernambuco（巴西联邦伯南布哥大学）；University of Antwerp（安特卫普大学）
研究双层合成反铁磁体中Skyrmion的稳定性，通过分析同异手性系统中崩溃路径，发现层间耦合和各向异性对稳定性有显著影响。
2025-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Interlayer Exchange Interactions, SU(4) Soft Waves and Skyrmions in Bilayer Quantum Hall Ferromagnets
库仑交换作用是量子霍尔系统中量子相干性的驱动力。我们构造了双层量子霍尔铁磁体中交换相互作用的微观朗道位哈密顿量，它具有SU（4）同位旋结构。通过取一个连续的极限，哈密顿量在冯-诺依曼格点公式中产生SU（4）非线性西格玛模型。在填充因子$ν=1,2,3,4$下评估基态能量。在$ν=1$处示出了存在3个独立的软波，其中只有一个软波负责两个层之间的电子的相干隧穿。在$ν=1$上还表明，除了平移自由度外，还有3个独立的Skyrmion态.它们是CP $^{3}$ skyrmions，享受着被限制在\LLL中的自旋-电荷纠缠。
2001-08-06 cond-mat.mes-hall hep-th
SU(4) Skyrmions and Activation Energy Anomaly in Bilayer Quantum Hall Systems
双层QH系统在最低朗道能级中具有四个能级，对应于层和自旋自由度。我们调查的制度，所有四个级别几乎退化，同样活跃的系统。基本的群结构是SU（4）。在$ν=1$，QH态是两层之间的电荷可转移态，SU（4）同位旋相干自发发展。准粒子是与SU（4）skyrmions相同的同位旋结构。Skyrmion能量由库仑能量、塞曼能量和赝塞曼能量组成。库仑能由自能、电容能和交换能组成。在平衡点，只有赝自旋被激发，除非隧道能隙太大。然后，通过控制偏置电压，系统从平衡点向单层点转变，SU（4）skyrmion从赝自旋skyrmion极限不断演化到自旋skyrmion极限.我们的理论结果很好地解释了Murphy等人和Sawada等人关于平行磁场引起的激活能异常的实验数据。
2004-06-11 cond-mat.mes-hall hep-th
Zeeman coupling and screening corrections to skyrmion excitations in graphene
在石墨烯中的四重简并朗道能级|n| \geq 1的半填充处，基态是自旋极化量子霍尔态，其支持|n| = 1，2，3的自旋skyrmion激发。在Hartree-Fock近似下，我们计算了这些朗道能级的自旋Skyrmion-antiskyrmion激发的激发能随塞曼耦合强度的变化.我们发现，在朗道能级|n| = 1，2，3的有限塞曼耦合范围内，对于裸库仑相互作用和屏蔽库仑相互作用，自旋skyrmion-反skyrmion激发能都低于自旋1/2电子-空穴对的激发能.该范围随着朗道能级指数的增加而迅速减小，并且当|n| =3时非常小。对于谷skyrmion应存在于1/4和3/4填充的朗道能级|n| = 1，2，3，我们表明，屏蔽修正是更重要的，在后一种情况下。由此可见，一个未束缚的谷型斯基尔米恩-反斯基尔米恩激发在3/4填充时的能量比在1/4填充时的能量低。我们比较我们的结果与最近的实验自旋和谷skyrmion在石墨烯激发。
2013-07-28 cond-mat.mes-hall
Spin polarized STM imaging of nanoscale Néel skyrmions in an SrIrO3/SrRuO3 Perovskite Bilayer
自旋极化扫描隧道显微镜（SPSTM）被用来直接成像纳米级Néel skyrmions在SrIrO 3/SrRuO 3双层系统，是迄今为止在任何系统中报道的最小的。离轴磁控溅射被用来盖外延膜的氧化物铁磁体SRO与2个单位电池的SrIrO 3，旨在提供界面自旋轨道耦合。原子分辨率STM成像和隧道光谱被用来识别岛状SrIrO 3晶粒和小区域的裸SrRuO 3。孤立的skyrmions只观察到SrIrO 3覆盖的区域的膜，并表现出的平均直径为3 nm的大小和形状的分布。我们发现，skyrmions必须完全包含在内，但可能小于，任何给定的SrIrO 3区域。此外，skyrmions观察到SrIrO 3岛的不同厚度的SPSTM对比度没有损失，这表明磁纹理位于SrIrO 3岛，而不是下面的铁磁SrRuO 3。密度泛函理论计算表明，这可能是由于一个小的感应磁矩与IrO层在SrIrO 3膜。
2020-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene in a Strong Magnetic Field: Massless Dirac Particles vs. Skyrmions
讨论了球几何中无质量狄拉克费米子受垂直磁场作用的模型。这些模型是大量载流子的Halfman的球形结构的类似物。这里构造的单粒子态很容易实现在现有的数值代码中的多体问题在传统的量子霍尔系统。此外，在朗道能级指数最低的子空间中，充满子能级的多体态是关于层自旋的skyrmions。
2008-11-27 cond-mat.mes-hall
Orbital and interlayer Skyrmions crystals in bilayer graphene
横向磁场中的石墨烯双层具有一组朗道能级，其能量为$E=\pm \sqrt{N(N+1)}\hslash ω_{c}^{\ast}$，其中$ω_{c}^{\ast}$是有效回旋频率，并且$% N=0,1,2,...$除了N=0之外的所有朗道能级都是四倍简并计数自旋和谷自由度。由于轨道$n=0$和$n=1$都具有零动能，朗道能级N=0具有额外的简并性。在整数填充因子下，库仑相互作用产生一组对称性破缺态，这些态在谷空间和轨道赝自旋中具有部分或全部的自旋。这些量子霍尔伪铁磁态支持拓扑带电激发的形式的轨道和谷Skyrmions。远离整数填充，这些拓扑激发可以凝聚形成具有有趣特性的丰富多样的Skyrme晶体。我们在本文中研究不同的晶相时发生的电场施加在层之间。我们发现，轨道Skyrmions，在类比自旋Skyrmions，有一个纹理的电偶极子，可以控制的平面内电场。此外，通过测量晶相的局域态密度，可以在实验上获得晶相中电子密度的调制
2010-10-02 cond-mat.mes-hall
Magnetic skyrmion lattices in a novel two-dimensional twisted bilayer magnet
本研究通过第一性原理和神经网络构建层间交换作用，模拟扭转双层CrI3磁态，解释小角度无序并预测大角度有序斯格明子晶格，可用于器件设计。
2022-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological quantum control: Edge currents via Floquet depinning of skyrmions in the $ν= 0$ graphene quantum Hall antiferromagnet
我们提出了一个缺陷到边缘的拓扑量子猝灭方案，可以有效地将电荷从缺陷核态注入到感生陈氏绝缘体的手性边缘电流中。系统的初始状态被假定为莫特绝缘体，电子被束缚到被无序钉扎的拓扑缺陷上。我们表明，一个“临界淬火”的陈绝缘体质量的顺序莫特间隙分流电荷从缺陷的边缘，而第二个更强的淬火可以将其困在那里，提高边缘速度，创造一个可控的电流。我们将这一想法应用于石墨烯中$ν= 0$量子霍尔反铁磁体中的skyrmion电荷，其中Chern绝缘体的淬火可以通过用圆偏振光的Floquet驱动来完成。
2020-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Collective Modes and Skyrmion Excitations in Graphene SU(4) Quantum Hall Ferromagnets
石墨烯表现出量子霍尔铁磁性，其中涉及自旋和谷自由度的近似SU（4）对称性自发破缺。我们构造了一组破坏SU（4）自旋/谷对称性的整数和分数量子霍尔态，并研究了它们的中性和带电激发.这些铁磁体的一些性质可以在SU（4）对称极限下进行分析，包括整数填充时的完整集体模谱。通过构造明确的波函数，我们表明，最低能量的skyrmion态携带电荷$\pm 1$ { \em任何}整数填充，和skyrmion是最低能量带电激发石墨烯朗道能级指数$|n| \le 3$。我们还表明，在完全SU（4）对称性的存在下，发生在整数填充因子附近的skyrmion晶格态支持四个无隙集体模分支。与以前研究的更熟悉的SU（2）量子霍尔铁磁体进行了比较。
2006-08-27 cond-mat.mes-hall
Layer skyrmions for ideal Chern bands and twisted bilayer graphene
本文研究了理想Chern带的层skyrmions，发现在单Dirac moiré模型中旋量具有补偿磁相位的Skyrme纹理，且该拓扑鲁棒特征在扭曲双层石墨烯等结构中保持完整并获实验验证。
2024-08-22 cond-mat.mes-hall
Conductivity activation energy for bilayer hetero-structures at integer filling numbers
本文报道了双层异质结构二维电子气中低能激发的研究。我们将双层哈密顿量分解为SU（4）对称部分和各向异性部分，并将后者视为微扰。我们发现Goldstone和带电激发- skyrmions -都受非线性西格玛模型支配。我们计算了Skyrmion的各向异性能隙在双层膜的倾斜反铁磁相中有一个显著的极小值。我们将我们的发现与最近的实验结果进行了比较。
2000-03-08 cond-mat.mes-hall
Spontaneous Layer-Pseudospin Domain Walls in Bilayer Graphene
双层石墨烯易受具有自旋和谷依赖层极化的不寻常的对称性破缺状态的影响。我们报告在这些系统中的畴壁的微观研究，表明他们有有趣的微观结构有关的秩序诱导的拓扑字符。我们使用我们的结果来估计Ginzburg-Landau模型参数和双层石墨烯有序态的转变温度。
2014-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Improved Composite-Boson Theory of Monolayer and Bilayer Quantum Hall Ferromagnets
针对单层和双层系统提出了改进的量子霍尔铁磁体复合玻色子理论。在这个方案中，场算符仅仅描述了代表偏离基态的物理自由度。Skyrmions是局限于最低朗道能级的带电激发。通过计算层间相干相中一个skyrmion的激发能，发现层间密度差越大，双层QH态越稳定。
1998-10-01 cond-mat.mes-hall
