Composite domain walls in flat nanomagnets: the magnetostatic limit
我们讨论了软磁纳米颗粒中所谓的“涡旋”畴壁的结构。这种壁是由三个基本拓扑缺陷组成的复合物体：两个缠绕数为-1/2的边缘缺陷和它们之间缠绕数为+1的漩涡。我们提供了一个定性的模型占这样的域壁的能量。
2005-08-31 cond-mat.mes-hall
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
Vortex precession frequency and its amplitude-dependent shift in cylindrical nanomagnets
在各种尺寸的圆形软铁磁纳米柱（磁点）中的自由磁涡旋进动频率是用于自旋电子器件（例如自旋扭矩微波纳米振荡器）的设计和磁性纳米结构的表征的重要参数。在这里，使用最近开发的集体变量的方法，在平面纳米磁体的磁性纹理的非线性动力学，这个频率和它的振幅依赖性的位移计算分析和绘制的全范围的圆柱体的几何形状。在大的平面点中，频移是正的，但在更小和更细长的点中变为负的。在某些点尺寸下，实现了零频移，这对于增强磁性纳米振荡器的频率稳定性是重要的。
2013-12-20 cond-mat.mes-hall nlin.PS
A model for structural defects in nanomagnets
提出了一个描述纳米铁磁材料中点状缺陷的模型。它的细节显式开发时，相互作用的涡旋状状态包括在一个薄的纳米盘。除此之外，我们的模型产生的影响下，随着外部磁场的几个缺陷与实验的定性一致的旋涡平衡位置的结果。我们还讨论了这种缺陷如何影响涡旋运动，如它的旋向振荡和动态极化反转。
2009-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic vortex echoes: application to the study of arrays of magnetic nanostructures
我们建议使用纳米磁体中涡旋核的旋向运动来产生磁回波，类似于NMR中的自旋回波。当纳米磁体阵列，例如，纳米盘，用平面内（xy）场磁化，并且在时间τ之后，场脉冲反转芯磁化;回波是t=2τ处的M_{xy}中的峰值。它的弛豫时间取决于非均匀性，纳米点之间的相互作用和吉尔伯特阻尼常数α。通过微磁学仿真验证了其可行性。为了说明回波的应用，我们已经确定了不均匀性，并测量了由距离d分开的纳米盘阵列中的磁相互作用，找到了d^{-n}依赖性，其中n \approx 4。
2012-01-17 cond-mat.mes-hall
Topological Mid-gap States of px+ipy Topological Superconductor with Vortex superlattice
本文研究了具有涡旋超晶格的px+ipy拓扑超导体。我们发现，涡旋超晶格诱导的带隙中存在带隙，并且带隙中具有非平凡的拓扑性质，包括无带隙边缘态和非零缠绕数。提出了一个拓扑各向异性紧束缚Majorana晶格模型来描述中间能隙态。
2014-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Statics and Fast Dynamics of Nanomagnets with Vortex Structure
在Landau-Lifshitz-Gilbert方程的框架内，使用坡莫合金参数，我们研究了具有面内磁涡旋配置的扁平圆形磁性纳米结构的静态和动态，特别强调磁状态的（平面）涡度和涡旋中心的（垂直）极化（可能相对于圆的中心偏移）。这些二进制自由度原则上可以用来操纵两个独立的信息位。研究了面内外场脉冲引起的磁点涡度开关过程，发现在足够强和足够短的垂直外场脉冲（B_z^ext \approx 0.5 T，持续时间\approx 40 ps）下，磁点涡度开关的时间尺度为40 ps。但是对于实际上很小的吉尔伯特阻尼值，只有涡量可以这么快地切换，结果是最好完全忽略圆心，集中在具有内半径R_1和外半径R_2的扁平“纳米环”上。在这些“纳米环”上，涡旋状态更稳定，并且相对于涡度的切换，这些结构具有与圆点类似的性质。
2002-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switchable polar spirals in tricolor oxide superlattices
越来越多的证据表明，铁电态在纳米尺度上可以表现出迷人的拓扑结构，包括极涡和skyrmions，类似于在铁磁系统中观察到的那些。在这里，我们报告了一种新型的极性拓扑结构，有序阵列的纳米螺旋在三色铁电超晶格系统通过相场模拟的发现。这种极螺旋结构是由精细有序的半涡旋阵列组成，涡核呈波浪状分布。结果表明，该三色体系的居里温度为1000 K，从螺旋结构到面内正交畴结构的相变温度为650 K，比最近发现的极涡超晶格体系具有更高的热稳定性.此外，螺旋结构具有净面内偏振，可以通过实验上可行的无旋面内场来切换。开关过程涉及亚稳态涡旋状态，并且是完全可逆的。
2017-11-03 cond-mat.mes-hall
Analysis on the stability of in-surface magnetic configurations in toroidal nanoshells
纳米磁体的曲率可以用于在磁化场中诱导手性织构。在这里，我们进行分析计算和微磁模拟，旨在分析在环形纳米磁体的表面磁化结构的稳定性。我们已经得到，尽管环形涡旋状的配置是高度稳定的磁性nanotori，几何形状和磁性之间的相互作用，促进有效的相互作用之间的竞争，产生的发展中的一个核心的涡旋状态时的纵横比nanoturus的内部和外部半径是$\gtrsim0.75$。
2018-12-10 cond-mat.mes-hall
Magnetic vortex writing and local reversal seeding in artificial spin-vortex ice via all-optical and surface-probe control
本研究提出全光学和表面探针方法实现人工自旋涡冰中无场磁涡旋写入，支持单/双涡旋态，并用于可编程播种雪崩反转，拓展纳米磁性控制与应用。
2025-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Stray-field imaging of magnetic vortices with a single diamond spin
尽管在磁成像方面取得了数十年的进展，但以纳米尺度的空间分辨率获得直接的定量信息仍然是一个突出的挑战。最近，出现了一种新的技术，利用金刚石中的单个氮空位（NV）缺陷作为原子大小的磁力计。虽然NV磁测量法在磁成像方面有重大进展，但该技术在应用于现实的磁性纳米结构时的有效性仍有待证明。在这里，我们使用扫描NV磁力计对磁涡旋进行成像，由于涡旋核心的尺寸很小（约10 nm），磁涡旋是纳米磁性中最具标志性的对象之一。我们报告的杂散磁场的三维，矢量和定量测量的涡流发射的铁磁方点，包括检测的涡核。我们发现良好的协议与微磁模拟，无论是规则的涡旋结构和高阶磁化状态。这些实验建立了扫描NV磁强计作为一个实用的和独特的工具，在纳米磁学的基础研究。
2013-09-05 cond-mat.mes-hall
Spin-torque driven magnetic vortex self-oscillations in perpendicular magnetic fields
我们采用完整的微磁学模拟分析直流电流驱动的自旋阀纳米柱中的涡核在垂直场的自振荡，包括自旋扭矩和自洽计算的整个自旋阀的静磁场的耦合效应。较厚的纳米磁体中的涡旋沿着准椭圆形轨迹移动，该轨迹随着施加的电流而扩展，导致频率的蓝移，而较薄的纳米磁体的磁化由于偏置电流而不均匀。模拟解释了实验的磁阻场磁滞回线，并产生良好的协议与测量的频率与电流的行为，这种自旋扭矩涡旋振荡器。
2010-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Effects of asymmetry in strongly coupled spin vortex pairs
研究了磁不对称性对合成纳米磁体中具有平行芯极化和反平行手征的强耦合自旋涡旋对的影响。这包括涡核长度不对称、偏置场不对称和两个涡核之一的钉扎。我们的实验观察以及分析和微磁建模显示如何磁不对称性可以用来区分磁共振，否则退化的多个稳定状态的涡旋对。这些结果扩展了纳米结构中的自旋涡旋阵列的知识基础，并且应该是有用的，在最近的建议中，编码信息到多个拓扑自旋状态，如单个和多个涡旋核/手性状态。
2018-12-10 cond-mat.mes-hall
Direct Imaging Strain-field Vortex Networks in Twisted Bilayer Graphene Magnified by Moiré Superlattices
在二维扭曲双层膜中，范德华（vdW）层间相互作用通过局部旋转晶格在界面处引入原子尺度的重构，从而在其莫尔超晶格中形成应变场涡旋网络。然而，直接成像应变场涡旋的微小局部晶格旋转需要极高的空间分辨率，是实验中的一个突出挑战。在这里，引入了最顶部的小周期石墨烯莫尔图案，以放大晶格的亚埃扭曲和底层扭曲双层石墨烯（TBG）中的微小局部晶格旋转。通过对底层TBG的原子尺度重构，最顶层石墨烯莫尔图案的局部周期和低能van Hove奇点在空间上被修改，从而实现应变场涡旋网络的真实空间成像。我们的研究结果表明，结构重建的vdW系统可以提供一个独特的衬底空间工程支持的二维材料的结构和电子性能。
2021-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic field driven dynamics in twisted bilayer artificial spin ice at superlattice angles
本文通过哑铃近似数值模拟研究双层人工自旋冰在层间旋转和间距变化下的磁化动力学，发现特殊超晶格角度可诱导不寻常磁有序。
2022-08-03 cond-mat.mes-hall
Blowing Polar Skyrmion Bubbles in Oxide Superlattices
类粒子拓扑结构，如skyrmions和涡旋，由于其丰富的物理内涵和潜在的广泛应用，引起了人们越来越多的兴趣。在这里，我们发现极性skyrmion气泡和有序的涡旋阵列在铁电超晶格在电场下的可逆切换，让人想起流体力学中的高原-罗利不稳定性。构造了电场相图，显示了观测到的极skyrmion的宽稳定窗口。本研究为铁电拓扑结构和场致拓扑相变的计算设计提供了一个示范。
2017-11-03 cond-mat.mes-hall
Topological liquid nucleation induced by vortex-vortex interactions in Kitaev's honeycomb model
我们提供了一个全面的微观理解的拓扑量子液体的成核，非阿贝尔任意子之间的相互作用导致过渡到另一个拓扑相，我们研究的背景下Kitaev的蜂窝晶格模型的一般机制。对于安排在超晶格上的非阿贝尔涡旋激发，我们观察到几个不同的阿贝尔拓扑相位的成核，其特征被发现取决于微观参数，如超晶格间距或自旋交换耦合。通过重新制定的相互作用的涡旋超晶格的马约拉纳费米子零模的有效模型，我们表明，集体的多-任意子状态的性质可以完全追溯到微观成对涡旋相互作用。由于RKKY型的符号振荡的相互作用，我们发现，超出最近邻的较长范围的相互作用可以影响集体状态，因此需要包括一个全面的图片。这种相互作用的无处不在意味着，相应的结果应该持有的涡旋形成的Abrikosov晶格在p波超导体，准空穴形成的维格纳晶体在非阿贝尔量子霍尔态或拓扑纳米线排列在规则的阵列。
2012-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge density wave with meronlike spin texture induced by a lateral superlattice in a two-dimensional electron gas
在Landau能级$N=0.$中，研究了在填充因子$ν=1$下，当$Γ$（外势的单位晶胞通量量子数的倒数）为不同的有理数时，横向正方形超晶格势和库仑相互作用对垂直磁场中二维电子气基态的联合作用。在临界强度$W_{0}^{\left( c\right) },$下，增加电势的强度$W_{0}$引起从均匀和完全自旋极化状态到二维电荷密度波（CDW）的转变，该二维电荷密度波在CDW的每个最大值和最小值处具有类似meron的自旋织构。这种涡旋CDW的集体激发类似于Skyrme晶体的集体激发，Skyrme晶体预期是接近填充因子$ν=1$的基态。特别地，涡旋CDW中的U（1）对称性破缺导致额外的无隙相位模式，这可以为核自旋弛豫提供快速通道。随着$W_{0}$的增加，平均自旋极化$% S_{z}$以连续或不连续的方式变化，这取决于是$Γ\in \left[ 1/2,1\right] $还是$Γ\in \left[ 0,1/2\right] .$。当$W_{0},$值较大时，相模和类分子自旋织构消失，如果是$Γ\neq 1/2$，则基态为部分自旋极化的CDW，如果是$Γ=1/2.$，则基态为自旋非极化的CDW
2016-07-12 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
Ultrastrong magnon-magnon coupling and chiral spin-texture control in a dipolar 3D multilayered artificial spin-vortex ice
提出一种由多层人工自旋冰纳米阵列组成的3D磁子超材料，实现了超强磁子-磁子耦合（归一化耦合率0.57）、零场GHz模式频移及手性选择性磁子光谱控制。
2024-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Holographic Vector Field Electron Tomography of Three-Dimensional Nanomagnets
纳米磁体中复杂的3D磁性纹理表现出丰富的物理特性，例如与外部场和电流的动态相互作用，并在当前的技术挑战中发挥越来越大的作用，例如节能存储设备。为了研究这些磁性纳米结构，包括它们对几何形状、组成和结晶度的依赖性，具有纳米空间分辨率的磁场的3D表征是必不可少的。在这里，我们展示了如何全息矢量场电子层析成像可以重建所有三个组成部分的磁感应强度以及静电势的Co/Cu纳米线与亚10\，nm的空间分辨率。我们解决的工作流程，从采集，通过图像对齐全息和断层重建。结合所获得的断层扫描数据与微磁的考虑，我们得到当地的关键磁特性，如磁化电流或交换刚度，并演示如何磁化配置，如涡旋状态的Co盘，取决于小的结构变化的生长纳米线。
2019-10-08 cond-mat.mes-hall physics.data-an physics.ins-det
Magnetic Vortex Guide
提出了磁涡流波导的概念，并对其进行了数值研究。类似于电磁波的波导，磁涡旋引导件允许涡旋畴壁沿着纳米带移动，而不会在带边缘处湮灭。微磁学模拟表明，适当设计的超晶格结构或双层结构的磁性纳米带可以作为涡旋导向器。
2015-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Noise-induced effects in magnetization reversal and chirality control of circular array of single-domained nanomagnets
利用Landau-Lifshits模型，研究了噪声对五个圆形磁性纳米颗粒组成的五边形阵列涡旋态高速重磁化过程的影响。计算了逆时针涡度和顺时针涡度反转的平均转换时间及其标准差。它已被证明，与反转的脉冲具有正弦形状，最佳的脉冲持续时间存在，它最小化的平均开关时间（MST）和标准偏差（SD）。此外，MST和SD都显著依赖于反向磁场与五边形边缘之间的角度，最佳角度大致为10度。此外，它表明，驱动场的角度，持续时间和幅度的优化导致MST和SD显着降低。特别地，对于所考虑的参数，MST可以从60 ns减小到2-3 ns。这种磁性纳米颗粒链可以有效地用作磁阻存储器的元件，并且在300 K的温度下，观察到该元件的稳定操作直到相当小的纳米颗粒尺寸（半径为20 nm）。
2010-12-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Magnetic vortex-antivortex crystals generated by spin-polarized current
研究了强自旋极化电流作用下铁磁薄膜中涡旋斑图形成的过程。考虑到沿膜平面法线极化的电流，我们确定了临界电流，在该临界电流以上，膜进入饱和状态，所有磁矩垂直于膜平面。我们发现，稳定的方涡反涡旋超晶格（\emph{vortex crystals}）出现略低于临界电流。随着电流的进一步减小，涡旋晶体发生熔化。提出了电流诱导周期性涡旋-反涡旋晶格形成的机制。微磁学模拟证实了我们的分析结果具有很高的精度。
2012-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetization Dynamics of Nanoscale Magnetic Materials: A Perspective
纳米磁体构成了一系列小型化节能设备的基石，包括数据存储、存储器、波基计算、传感器和生物医学设备。它们还提供了一系列奇特的现象和严峻的挑战。介绍了单纳米磁体和一维和二维纳米结构阵列的磁化动力学研究进展，这些纳米结构阵列的形式包括点、反点、纳米颗粒、二元和双组分结构以及图案化多层膜。介绍了人工自旋冰、三维纳米磁体等非常规新结构以及畴壁、涡旋和skyrmions等自旋织构的研究进展。此外，在磁性纳米结构的磁化动力学的各种各样的新课题正在迅速出现。综述了纳米结构快速动力学的时空成像、自旋织构动力学、人工自旋冰等不断发展的课题。此外，还介绍了当代和新出现的磁性结构的动力学，如具有复杂基和对称性的纳米磁体阵列、磁子准晶、分形、缺陷结构、新型三维结构等。各种自旋-轨道耦合效应和随之而来的自旋织构以及由磁振子-光子、磁振子-声子和磁振子-磁振子耦合组成的量子混合系统，反铁磁纳米结构正在迅速发展，并有望在未来几年主导这一研究领域。最后，相关的主题，如章动动力学和纳米磁体天线进行了简要讨论。尽管取得了很大的进展，但迄今为止，只有一小部分纳米磁性及其辅助主题得到了探索，并且设想在未来几代人中在这个不断增长的研究领域中做出巨大努力。
2020-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic resonance response in square artificial spin ice: roles of geometry in vertex dynamics and magnetic configurations
本文通过微磁学模拟研究方形人工自旋冰中纳米磁体纵横比对铁磁共振和振荡模式的影响，揭示不同顶点能量态具有独特的FMR响应，为利用FMR技术识别ASI能量态提供了新方法。
2024-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Vortex core dynamics induced by hole defects in antiferromagnetic nanodisks
最近已经报道了反铁磁层中的涡旋状态的直接观察[Wu等人，Nature Phys.7，303（2011）]。与它们在铁磁系统中的类似物相反，即在纳米磁体中，反铁磁体的涡核预计不会（也没有被观察到）呈现回转或任何其他显着的动力学，即使在施加外场时。使用模拟退火和自旋动力学技术，我们已经能够描述这样的涡旋态的一些属性。除了与报道的结果一致，我们的研究结果还表明，无论何时应用于反铁磁纳米盘，在样品中的孔的存在下，可能会引起两种类型的运动，这个漩涡。它的动力学取决于它的核心和空穴之间的相对分离：当它们非常远离时，涡核在纳米盘中心（其平衡位置）附近振荡;而如果它们足够接近，则核心向空穴移动，在那里它被捕获并保持静止。
2011-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Input-driven chaotic dynamics in vortex spin-torque oscillator
本文通过数值模拟研究涡旋自旋扭矩振荡器在随机磁场输入下的磁化动力学，发现弱扰动下存在输入驱动同步，并在广泛参数范围内新观察到混沌行为，且探讨了动力学相与物理储备池计算能力的关系。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall nlin.AO nlin.CD
Topological spin textures in chiral magnets on the honeycomb lattice with magnetic fields
拓扑自旋织构，如skyrmions，具有显着的自旋电子学应用的潜力。本文的主要目的是进一步研究具有磁场的离散晶格上的拓扑自旋织构。本文利用蒙特卡罗模拟研究了蜂窝晶格上具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用、键依赖各向异性和易轴各向异性的经典旋转海森堡模型.我们主要研究有磁场的相图，特别是只存在场的非平凡相。结果表明，在磁场诱导下，出现了无公度Skyrmion超晶格，包括Skyrmion-bimeron混合态、铁磁星、涡旋和z-涡旋超晶格。从自旋组态、结构因子、拓扑荷和矢量手征等方面系统地分析了这些拓扑自旋织构的结构。我们希望我们的研究结果能对拓扑相的实验鉴定有所帮助。
2022-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Reconfigurable Training and Reservoir Computing in an Artificial Spin-Vortex Ice via Spin-Wave Fingerprinting
强相互作用的人工自旋系统正在超越模仿自然发生的材料，成为从可重构磁振子到神经形态计算的多功能平台。典型的人工自旋系统包括具有单一磁化织构的纳米磁体：共线宏观自旋或手性涡旋。通过调整纳米阵列的尺寸，我们实现了宏观自旋/涡旋双稳态，并展示了一个四态的超材料自旋系统“人工自旋涡旋冰”（ASVI）。ASVI可以容纳具有强冰状顶点相互作用的Ising类宏自旋，以及具有低杂散偶极场的弱耦合涡旋。涡旋和宏自旋表现出截然不同的自旋波谱与模拟风格的模式振幅控制和模式频率偏移的df = 3.8 GHz。增强的双纹理微观状态空间产生了紧急的物理记忆现象，棘轮式的旋涡训练和历史依赖的非线性衰减记忆时，通过全球的字段周期驱动。我们采用自旋波microstate指纹快速，可缩放读出的涡旋和macrospin人口和利用这一自旋波水库计算。ASVI执行不同的输入信号的线性和非线性映射变换以及混沌时间序列预测。机器学习的能源成本正在以不可持续的方式螺旋式上升，开发ASVI等低能耗神经形态计算硬件对于实现零碳计算未来至关重要。
2022-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of coupled vortices in layered magnetic nanodots
自旋动力学计算的模型系统组成的软磁，分层的纳米磁体，其中两个铁磁（F）的圆柱形点，每个磁涡旋基态，由非磁性间隔（N）分开。这使得研究层间静磁相互作用对涡旋动力学的影响成为可能。通过应用涡核位置的运动方程对该系统进行了探索。回复力的计算考虑到静磁相互作用假设一个现实的表面电荷自由自旋分布。对于三层F/N/F点具有相反的手征性和相同的核心极化（最低能量状态），两个本征模式的解析预测和确认通过微磁模拟。一种模式是在亚GHz范围内的亚微米点直径，并对应于准圆形旋转的核心点中心。第二模式在MHz范围内，对应于平均芯位置的小幅度旋转。本征频率强烈依赖于系统的几何参数，表明静磁效应在确定涡旋动力学中起主导作用。
2005-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics and reversible control of the vortex Bloch-point vortex domain wall in short cylindrical magnetic nanowires
本研究通过数值模拟与解析建模，揭示短圆柱形铁磁纳米线中SV与BP-DW态的可逆切换机制，给出低功耗操控的最优参数，为拓扑磁存储器研发提供新方向。
2023-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Majorana fermions in vortex lattices
我们考虑马约拉纳费米子隧道之间的一个阵列的涡旋在一个二维手征p波超导体或等效材料。马约拉纳费米子隧道之间的一对涡旋的振幅被发现必然依赖于背景超导相位分布，它被发现是成比例的正弦的两个涡旋的相位之间的差异的一半。利用这一结果，我们研究紧束缚模型的马约拉纳费米子在三角形或正方形格子排列的漩涡。在这两种情况下，我们发现，上述的相位隧道关系导致创建超晶格的马约拉纳费米子形成宏观退化局域化的平带在零能量，除了其他色散带。这一发现表明，这些涡旋阵列中的隧穿过程不会改变有限部分马约拉纳费米子的能量，与先前的预期相反。平坦的马约拉纳能带的存在，以及因此在这些涡旋阵列中的退相干低于预期，预示着大量马约拉纳态的拓扑量子计算的前景。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetization induced shape transformations in flexible ferromagnetic rings
柔性铁磁环是自旋链磁体，其中磁子系统和机械子系统耦合。通过切向取向的各向异性轴实现耦合。通过控制其磁化来操作纳米磁体的机械的可能性是纳米机器人应用的重要问题。提出了一种各向异性弯曲海森堡铁磁线的极小模型。一个平衡相图的闭环几何构造：（i）一个涡旋状态与消失的总磁矩是典型的相对较大的系统，在这种情况下，导线的形式是一个规则的圆。(ii)在足够小的系统中实现了具有平面磁化分布的拓扑平凡洋葱态，磁环发生椭圆形变。通过改变几何参数和弹性参数，在涡旋态和洋葱态之间发生相变。详细的分析描述的相图是很好地证实了数值模拟。
2018-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Relaxation of moiré patterns for slightly misaligned identical lattices: graphene on graphite
通过大尺度原子模拟研究了原子弛豫对扭曲石墨和双层石墨中莫尔条纹结构的影响。重建的结构可以被描述为一个超晶格的“热点”与旋涡状行为的平面内原子位移和增加的平面外位移与角度减小。这些晶格畸变影响标量势和矢量势以及由此产生的电子性质。在低取向差角（< $\sim$ 1 $^\circ$）下，优化的结构显著偏离在电子性质的计算中经常假设的正弦调制。所提出的结构可以通过扫描探针显微镜测量来验证。
2015-03-09 cond-mat.mes-hall
Disorder-induced trapping and anti-trapping of vortices in type-II superconductors
本研究利用金兹堡-朗道理论揭示，在调制无序超导体中，磁场增强可使涡旋与缺陷由吸引转为排斥，并通过数值模拟阐明了一维超晶格及纳米图案化超导体中涡旋排列的物理机制。
2022-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Single-$q$ Cycloid and Double-$q$ Vortex Lattices in Layered Magnetic Semimetal EuAg$_4$Sb$_2$
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Institut Laue Langevin（朗之万研究所）；European Spallation Source ERIC（欧洲散裂源）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；National High Magnetic Field Laboratory, LANL（洛斯阿拉莫斯国家实验室高磁场实验室）；Hokkaido University（北海道大学）；PSI Center for Neutron and Muon Sciences（瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心）
研究揭示EuAg$_4$Sb$_2$中存在三种零场磁结构，通过实验发现ICM1为单$q$圆环，ICM2和ICM3为双$q$涡旋晶格，揭示了磁性相变与拓扑磁结构的关系。
2025-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-induced spin reorientation transitions in antiferromagnetic ring-shaped spin chains
易轴反铁磁体对于中等强度的外部磁场是稳健的。强场中的自旋重取向可以提供对反铁磁材料更微妙性质的洞察，这些性质通常被它们的高基态对称性所隐藏。本文从理论上研究了强磁场中环形反铁磁非手性各向异性自旋链的曲率效应。我们确定了几何控制的螺旋相变以上的自旋翻转场之间的涡旋和洋葱状态。曲率引起的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用导致自旋翻转转变是一阶或二阶的，取决于环的曲率。自旋翻转相位中Néel矢量的空间不均匀性在垂直于所施加的磁场的平面中产生弱铁磁响应。我们的工作有助于理解磁场中曲线反铁磁体的物理特性，并指导基于自旋链的纳米磁体的几何效应的前瞻性实验研究。
2022-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral Polarization Textures Induced by the Flexoelectric Effect in Ferroelectric Nanocylinders
极性手性结构最近在科学界引起了很大的兴趣，因为它们为类似于纳米磁性发展的创新器件概念铺平了道路。尽管人们对铁电拓扑结构的兴趣越来越大，但与控制铁电拓扑结构的外观和稳定性的机制相关的许多基本问题仍然是开放的。在这种情况下，铁电纳米粒子提供了一个灵活的操场，这样的调查。在这里，我们提出了一个理论研究的铁电极性纹理的圆柱形核壳纳米粒子。计算揭示了一个手性极化结构，包含两个相反方向的扩散轴向域位于附近的圆柱体端部，分离的区域与零轴向极化。我们将这种极化配置命名为“flexon”，以强调其轴向极化的挠曲电性质。分析计算和数值模拟结果表明，通过改变挠曲电系数的符号，可以实现挠曲子手征性的切换。此外，挠曲电耦合的各向异性被发现严重影响的极化织构和域形态。弯曲的圆形形状，结合其独特的手性性质和表面附近的局部化性质，使人想起磁性中的手性Bobber结构。在方位角平面中，挠曲体显示具有轴向偏振芯区域的涡旋的偏振状态，即，一个梅龙耦合电极化的强度和弹性应变梯度的挠曲电效应在这些手性状态的稳定中起决定性作用。我们讨论了这种相互作用和最近预测的铁电Dyzaloshinskiii-Moriya相互作用导致手性极化状态之间的相似之处。
2021-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
