Resonant excitation of twisted spin waves in magnetic vortices using rotating magnetic fields
扭转自旋波是近年来研究的热点，它所携带的轨道角动量可以用于通信和计算技术。在这项工作中，我们表现出扭曲的自旋波模式自然存在于厚铁磁磁盘的微磁学模拟。当旋转磁场被调谐到相应模式的本征频率时，可以很容易地利用旋转磁场来激发扭转自旋波。我们解析地导出了扭转自旋波的色散关系，结果与数值计算结果吻合得很好。最后，我们证明了扭曲自旋波的拓扑荷可以由激发场控制。
2021-06-08 cond-mat.mes-hall
Control of the gyration dynamics of magnetic vortices by the magnetoelastic effect
利用时间分辨扫描透射X射线显微镜研究了应变诱导单轴磁弹性各向异性对微结构磁致伸缩Co $_{40}$ Fe $_{40}$ B $_{20}$元件中磁涡核动力学的影响。测量结果表明，随着磁弹性各向异性的增加，涡核旋转的本征频率单调下降，这与微磁模型的预测密切相关。
2017-08-10 cond-mat.mes-hall
Charged vortices in superfluid systems with pairing of spatially separated carriers
结果表明，在磁场中，超流电子-空穴系统中的涡旋带实电荷。电荷的大小取决于电子和空穴的磁长度与玻尔半径的关系。在电子和空穴填充因子相等的双层系统中，在电子和空穴玻尔半径远大于磁长度的情况下，涡旋电荷等于普适值（电子电荷乘以填充因子）。
2002-09-19 cond-mat.mes-hall
Excitation modes of vortices in sub-micron magnetic disks
在考虑涡旋有限质量密度的情况下，发展了介观亚微米磁盘涡旋态自旋波的经典和量子理论。涡核的振荡类似于存在磁场时势阱中带电弦的振荡。常规的陀螺频率在涡旋的自旋波频谱中表现为间隙。已计算出的旋涡的质量与实验结果一致。有限的涡流质量产生自旋波的高频分支。外部磁场和耗散的影响已经解决。
2012-09-06 cond-mat.mes-hall
Curvature-induced changes in the magnetic energy of vortices and skyrmions in paraboloidal nanoparticles
曲率效应对于正确描述磁系统的性质是重要的。本文研究了抛物面壳上涡的交换和偶极能量。用解析计算表明，涡的面内分量在抛物面壳上比在相同厚度的平面圆盘上具有更大的能量。另一方面，如果涡核在抛物面上，则与涡核相关的偶极能量减小。偶极能量的这种降低可能会导致平面纳米磁体中的抛物面形状的缺陷的涡旋钉扎机制。关于skyrmion，通过使用面内各向异性近似的偶极能量，它表明，skyrmion必须有其宽度收缩，以减少静磁能，并满足几何约束的系统。
2014-11-10 cond-mat.mes-hall
Fabry-Pérot resonant vortices and magnetoconductance in topological insulator constrictions with magnetic barriers
二维时间反演拓扑绝缘体的边缘态由于没有背散射而在宽带上支持完美的螺旋电导。在这里，我们研究的拓扑绝缘体纳米带的输运性质的变化，通过引入收缩沿带。这种设置允许边缘状态杂交，导致收缩末端的反射。我们发现，沿着一个边缘运行的电子状态可以沿着相对的边缘反射回来多次，从而在具有明确定义的电导峰的收缩内产生法布里-珀罗共振涡旋。我们表明，磁势垒允许一个操纵这些峰，并获得显着的变化，系统自旋分辨的磁导。
2021-05-14 cond-mat.mes-hall
Magnetic neutron scattering by magnetic vortices in thin submicron-sized soft ferromagnetic cylinders
Donetsk Institute for Physics and Technology（顿涅茨克物理与技术研究所）；University of Luxembourg（卢森堡大学）
本研究针对亚微米软铁磁薄圆柱的磁涡旋，推导了小角中子散射截面的闭式表达式，推进了相关数据分析，还提出提取涡旋结构细节的方法以解决磁涡旋位移模式的长期问题。
2015-11-23 cond-mat.mes-hall
Spin Vortices and Skyrmions of a Single Electron in Inhomogeneous Magnetic Fields
研究了非均匀磁场中二维受限电子的自旋织构。这些场可以是外部场，也可以是有效场，这是由于电子所在平面中的背景磁纹理。通过分析考虑，WKB型近似，并通过进行数值对角化，我们表明，在平面内的自旋场分量的单个电子可以形成涡旋，而总的自旋场可以成为一个skyrmion。最有趣的是，我们发现由于量子效应，拓扑平凡的磁场可以在电子的本征态中诱导出拓扑自旋场组态。
2019-11-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Symmetry Theory of the Flexomagnetoelectric Interaction in the Magnetic Vortices and Skyrmions
提出了磁涡旋和Skyrmions的对称性分类。基于对称性的预测和直接计算之间的关系已经示出。结果表明，涡的电偶极矩位于小涡核内。在六八面体立方晶体中，由于挠曲磁电相互作用而产生的总芯电偶极子不携带在反晶格和反晶格中。体积束缚电荷分布在核的周围。芯电偶极子方向的切换产生芯磁化或涡旋手性的切换，反之亦然。具有时不变对映性的涡旋和Skyrmions有两种退化态：顺时针和逆时针态。
2011-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Brillouin light scattering by magnetic quasi-vortices in cavity optomagnonics
铁磁球可以支持回音壁模式形式的\textit{optical vortices}和具有非平凡自旋纹理的静磁模式形式的\textit{magnetic quasi-vortices}。这些涡旋可以用它们的轨道角动量来表征。我们在实验上研究了静磁模式中磁振子对回音壁模式中光子的布里渊散射，并将注意力集中在光涡旋和磁准涡旋之间的轨道角动量交换上。我们发现，在布里渊光散射中，轨道角动量守恒导致不同的非互易行为。将轨道角动量作为腔光磁学的一个新自由度，可以为手征光学和光自旋电子学开辟新的途径。
2017-11-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Manipulation of Magnetic Skyrmions by Superconducting Vortices in Ferromagnet-Superconductor Heterostructures
混合铁磁薄膜中的磁skyrmions动力学具有新颖的物理现象，并具有良好的技术应用前景。在这项工作中，我们讨论的行为时，磁skyrmions耦合到超导涡旋的铁磁超导异质结构。我们使用数值模拟和分析参数来揭示更广泛的可能性操纵的混合系统中的skyrmion涡动态相关性，这是不可能的，在其单独的成分。我们探索特定的动态相的阈值，并量化的相图作为相关的材料参数，施加的电流和感应转矩的函数。最后，我们证明了广泛和精确的可调性的斯基尔米恩霍尔角的存在下的涡流，相对于电流施加到任一或两个超导体和铁磁体内的异质结构。
2019-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controllable manipulation of superconductivity using magnetic vortices
由超导薄膜与磁性纳米点阵列接触组成的超导/铁磁混合结构在所谓的“磁涡旋态”中的磁输运表现出有趣的性质。对于某些磁状态，来自涡旋阵列的杂散磁场足够强以驱动超导膜进入正常状态。以这种方式，正常到超导的相变可以由磁历史控制。超导子系统和磁子系统之间的强耦合允许特征铁磁性质，如磁滞和剩磁，被显着地转移到超导体的输运性质。
2011-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Metastability in individual magnetic vortices
本文利用高转变温度 nanoSQUID 表征单个磁性涡旋纳米圆盘，发现其普遍存在多种亚稳构型，并证明引入不对称性可降低亚稳态，从而优化按需自旋织构。
2024-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Third-order topological insulator in three-dimensional lattice of magnetic vortices
最近的声学和电路实验已经报道了三阶（或八极）拓扑绝缘相，而它在经典磁系统中的对应物尚未实现。在这里，我们探讨了集体动力学的磁涡旋在三维呼吸长方体，并发现，涡旋晶格可以支持零维角状态，一维铰链状态，二维表面状态，和三维体状态，当交替层内和层间键长的比例超过一个临界值。我们发现，只有角状态是稳定的外部挫折，因为拓扑保护。全微磁学模拟验证了我们的理论预测与良好的协议。
2021-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-reciprocal light scattering by lattice of magnetic vortices
本文报道了二维正方晶格的三角形Co和CoFe纳米粒子的光学性质的实验研究。我们证明了在衍射最大值处散射光的强度依赖于粒子磁化的涡度，并且可以通过施加外部磁场来操纵。实验结果可以用唯象理论来理解。
2012-04-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Anomalous interaction between vortices and nanomagnets
我们研究了一个由超导薄膜和磁性薄膜组成的薄膜系统，其中超导薄膜中含有一个涡旋，磁性薄膜中含有一个纳米磁体。我们发现，如果磁性薄膜具有平面各向异性，涡流诱导的磁化分布，其与纳米磁体的相互作用跨越从吸引到排斥在短距离。
2004-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin motive forces due to magnetic vortices and domain walls
我们研究了自旋动力，即自旋相关力，以及由随时间变化的磁化织构引起的电压，用于移动磁涡旋和畴壁。首先，我们考虑一维场驱动畴壁产生的电压。接下来，我们进行详细的计算场驱动的涡畴壁。我们发现，作为磁场的函数的电压的结果之间的一维和涡旋畴壁不同。对于实验相关的情况下的涡畴壁，电压对周围的沃克击穿场的依赖性定性地依赖于所谓的$β$ -参数的吉尔伯特阻尼常数的比率，从而提供了一种方法来确定这个比率的实验。我们还考虑了在交流磁场存在下磁盘上的涡旋。在这种情况下，场和边缘上的电压之间的相位差由$β$参数确定，提供了另一种实验方法来确定该量。
2011-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Theory of vortex states in magnetic nanodisks with induced Dzyaloshinskii-Moriya interactions
磁性纳米盘中的涡旋态本质上受到表面/界面诱导的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的影响。在微磁学方法中，我们计算了作为磁场、纳米盘的材料和几何参数的函数的涡旋的平衡尺寸和形状。研究发现，Dzyaloshinskiii-Moriya耦合可以显著增加具有“右”手征的涡旋的尺寸，并抑制具有相反手征的涡旋。这允许形成同手性涡旋的螺旋系统作为存储应用的基本元件。
2009-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Zero-field superconducting vortices and Majorana zero modes pinned by magnetic islands in correlated Rashba systems
Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所）
在关联拉比系统中，通过磁铁岛与超导体的相互作用，实现零磁场超导涡旋和Majorana零模的稳定钉扎。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exploring dynamics of individual vortices in a superconductor via a levitated magnetic transducer
Harvard University（哈佛大学）
利用悬浮微米级磁性粒子的机械运动探测超导体中单个涡旋的动力学，观察到随机电报信号和非指数衰减，揭示了涡旋-缺陷相互作用的非线性及复杂势能景观。
2026-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Detection of Individual Vortices in Micron-Size Sr2RuO4 Rings by Phase-Locked Cantilever Magnetometry
我们描述了一种基于反馈的动态悬臂梁磁强计技术，能够实现高磁矩灵敏度与低的应用领域。使用这种技术，我们已经观察到周期性进入介观Sr 2 RuO 4环的涡旋。通过测量单个涡旋产生的粒子磁矩的量子化跳跃，其分辨率为7 × 10 ^-16 e.m.u.。在1 Oe的外加磁场下。
2010-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic Interference Patterns and Vortices in Diffusive SNS junctions
从理论上研究了在垂直磁场作用下扩散超导体-正常金属-超导体（SNS）结的电子性质和输运性质。当正常导线的宽度小于磁长H = \sqrt{Φ_0/H}时，临界电流的场依赖性从宽结中的夫琅和费模式过渡到单调衰减，其中H为磁场，Φ 0为磁通量子.我们证明了这种行为是磁涡旋结构出现在正常区域的直接后果，并预测这种结构是如何表现在局域态密度。
2007-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Self-biased current, magnetic interference response, and superconducting vortices in tilted Weyl semimetals with disorder
我们推广了外磁场作用下具有倾斜带的Weyl半金属的准经典模型。该模型适用于弹道，中度无序，样品中含有高密度的杂质。我们采用这种形式主义，并表明，自偏置的超电流，创建一个100结，可以通过三重态通道外尔半金属。此外，我们的研究结果表明，多个超导逆转是通过不同的结厚度和参数表征外尔半金属。我们讨论了不同的参数对电荷超电流的夫琅和费响应的影响，以及这些参数是如何能够在三重态通道中移动邻近诱导涡旋的位置。
2019-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
From Vertices to Vortices in magnetic nanoislands
最近的研究表明，在磁性纳米光刻各种复杂的磁状态出现作为一个单一的磁岛的纵横比的函数。我们提出了一个模型，除了拟合实验，预测在特定的纵横比连续对称的磁状态，并揭示了涡旋和顶点状态之间的二元性。然后，我们的模型开辟了工程新型人工自旋系统的新手段，以及它们在设备和计算中复杂磁纹理的应用。
2022-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Realization of Artificial Ice Systems for Magnetic Vortices in a Superconducting MoGe Thin-film with Patterned Nanostructures
我们报告了一种反常的匹配效应在钼锗薄膜包含对圆孔安排在这样一种方式，其中四对满足在每个顶点的一个正方形晶格。在电阻和临界电流的磁场依赖性中观察到显著的分数匹配。在半匹配场处，临界电流甚至可以高于零场处的临界电流。这是以前从未观察到的超导体与钉扎阵列的旋涡。非线性Ginzburg-Landau理论的数值模拟揭示了在半匹配场的基态中的方涡冰结构，并在临界电流的场依赖性中表现出类似的特征，首次证实了人工冰系统的实验实现。
2013-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiparticle trapping at vortices producing Josephson supercurrent enhancement
强自旋轨道材料在磁场作用下的约瑟夫森结是一种很有希望的马约拉纳费米子候选体。在InAs纳米线约瑟夫森结中观察到磁场对超导电流的增强，并将其归因于拓扑转变。在这项工作中，我们观察到一个类似的现象，但讨论的非拓扑起源，通过考虑捕获的准粒子的旋涡，穿透超导体在有限的磁场。当上下扫过磁场时，观察到的开关电流的滞后支持这种分配。我们的实验表明了准粒子在具有磁场的超导器件中的重要性，这可以为利用超导体设计量子比特提供重要的见解。
2022-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero magnetic-field orbital vortices in s-wave spin-singlet superconductors
时间反演和点群空间对称性的破缺对超导性有着深远的影响。由于施加了磁场，最不寻常的效应之一是Abrikosov涡旋，其核心周围环绕着带电的超电流。是否可以通过利用空间对称性破缺（例如通过电场或机械应变）来获得类似的现象是一个基本相关但尚未完全解决的问题。在这里，我们表明，在二维自旋单态超导体与异常低的空间对称度的内容，涡旋与超导电流携带角动量周围的核心可以形成，并在能量上稳定。涡旋具有零净磁通量，因为它由具有相反轨道力矩的反向传播库珀对组成。通过自洽求解实空间中的Bogoliubov-de Gennes方程，我们证明了轨道涡旋是稳定的，并揭示了超导序参量在其核周围的空间分布.由此产生的振幅具有显著的角各向异性的特征图案，其偏离常规磁涡旋的轮廓。这些特征指导了实验探测的预测和建议。
2021-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortices and chirality of magnetostatic modes in quasi-2D ferrite disk particles
在本文中，我们表明，涡旋态不仅可以创建在磁性软的“小”（与偶极和交换能量竞争）的圆柱形点，但也可以在磁饱和的“大”（当交换被忽略）的圆柱形点。与涡旋结构相关的属性变得明显，从分析的限制现象的磁振荡在铁氧体磁盘的磁偶极（非交换相互作用）光谱的主导作用。在这种情况下，标量（静磁势）波函数可以在点的中心具有相位奇异性。一个非零方位角分量的流速演示的旋涡结构。准二维铁氧体圆盘中磁偶极模的手征边缘态保证了涡旋的存在。
2007-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stable fractional flux vortices in mesoscopic superconductors
传统的超导体具有携带整数倍磁通量量子的涡旋，而具有p波或d波序参量的非传统超导体允许半整数磁通量。在这里，我们表明，介观尺寸效应稳定分数磁通涡旋的s波双间隙超导体的结晶基态。这些通量的值可以是通量量子的任意分数，并且可以从样品上的磁场分布直接测量。
2009-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic zero modes of vortices in Hall states of gapped graphene
最近对石墨烯的$ν=0$霍尔态中的金属-绝缘体相变的观察激发了金属态中的载流子可能是分数带电涡旋的想法。我们研究的问题，特别是带隙状态的石墨烯和受外部磁场和伪磁场的涡旋可以有中间的间隙零模式的电子状态，这将使他们被充电。
2010-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other hep-th
Circular stripe domains and cone state vortices in disk-shaped exchange coupled magnetic heterostructures
本文研究了圆盘形交换耦合磁性异质结构中通过调节层间交换耦合和几何参数控制环形条纹畴与锥态涡旋等拓扑手性纹理的生成与相变，为自旋电子器件应用提供了新途径。
2022-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamics of magnetic nano-flake vortices in Newtonian fluids
本文研究了悬浮在牛顿流体中的纳米片状铁磁圆盘的旋转运动，这种磁性材料具有涡旋结构。利用流体动力矩、磁矩和布朗力矩的解析表达式，在外加磁场的稀释极限条件下，确定了随机角动量方程。结果与实验结果进行比较，观察到良好的一致性。我们还估计的不确定性，由于布朗扭矩时，外部磁场对齐它们的磁盘的方向。有趣的是，这种不确定性大致与流体的热能与存储在盘中的磁能的比率成比例。我们的方法可以在许多实际应用中实现，包括生物技术和多功能流体。
2016-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Trapping Majorana Zero Modes in Vortices of Magnetic Texture Crystals Coupled to Nodal Superconductors
提出了一种在节状超导体中打开完整的体能隙并诱导涡旋Majorana零模的机制。我们表明，这成为可能通过耦合感兴趣的节点SC的磁性织构晶体。后者由磁纹理的叠加组成，磁纹理根据适当的波矢量在空间中周期性地重复，使SC的所有节点对之间的自旋翻转散射，从而在其体能谱中打开一个完整的间隙。在这种情况下，MZM可以被捕获在磁织构晶体中引入的自旋或移位涡旋中。我们的方法是通用的，适用于节点SC的自旋单线态，三线态，或混合型配对。因此，它有望在各种节点SC中找到应用，其中磁性纹理由于电子-电子相互作用而自发地出现，或者由纳米磁体施加，或者通过耦合到局部磁矩的晶格而引起。
2021-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Diamagnetic Vortices in Chern Simons Theory
在$U(1)_A$磁场背景下，我们发现了一种新的拓扑涡旋解。在该理论中，$U(1)_Z$被$U(1)_A$磁场自发地破坏。这些涡旋表现出长程相互作用，因为它们在未破碎的$U(1)_A$下带电。它们耗尽其核心附近的$U(1)_A$磁场，并破坏$C$和$P$对称性。理解这些涡旋的性质有助于理解[1]中研究的超导性的基态结构。我们还研究了这类理论中的Berezinsky-Kosterlitz-无相变，并指出通过增加$U(1)_A$的磁场可以在高温下实现超导。
2015-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-ph
