Particle-continuum-medium duality of skyrmions
本文揭示了斯格明子兼具粒子与连续介质特性的对偶性，打破了其不可分割的传统认知，阐明了其作为构建模块或粘合剂形成级联斯格明子袋等复合结构的规则与物理机制。
2023-05-04 cond-mat.mes-hall
Current-driven dynamics of antiferromagnetic domain-wall skyrmions
本文在LLG唯象理论框架内结合微磁模拟，研究了反铁磁畴壁斯格明子的电流驱动动力学，发现其因各向异性自旋构型产生有限霍尔角，但在特定主轴方向上霍尔效应会被有条件抑制，揭示了多重孤子自旋织构的非传统动力学。
2025-04-17 cond-mat.mes-hall
From Nested Soliton Crystals to Skyrmion Crystals in Chiral Magnets
Institute of Contemporary Mathematics, School of Mathematics and Statistics, Henan University（河南大学数学与统计学院现代数学研究所）；Department of Physics, Chemistry and Pharmacy, University of Southern Denmark（南丹麦大学物理化学药学系）；Department of Physics, Keio University（庆应义塾大学物理学部）；Research and Education Center for Natural Sciences, Keio University（庆应义塾大学自然科学研究与教育中心）；International Institute for Sustainability with Knotted Chiral Meta Matter(SKCM2 ), Hiroshima University（广岛大学缠绕手性超物质可持续发展国际研究所）
本研究详尽探索手性磁体模型参数空间，绘制相图，发现嵌套孤子晶格基态及向斯格明子晶格的平滑过渡，并揭示反斯格明子与双半子等复合孤子态。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall hep-th
Topological Solitons in Noncommutative Plane and Quantum Hall Skyrmions
本文以SU（N）对称的量子霍尔系统为例，分析了非对易平面中的拓扑孤子，其中孤子等同于Skyrmion。研究表明，拓扑孤子诱导电子数密度从其周围的基态值激发，当拓扑电荷密度$J_{0}(\mathbf{x})$的合理选择时，它就获得了拓扑孤子周围电子密度激发$Δρ^{\text{cl}}(\mathbf{x})$的物理实在性，即$Δρ^{\text{cl}}(\mathbf{x})=-J_{0}(% \mathbf{x})$ .因此，一个非对易孤子必然携带与其拓扑荷成正比的电荷。构造了一个与哈密顿量无关的孤子态的场论态。一般来说，它涉及到无穷多个参数。一旦选择了哈密顿量，它们就通过最小化其能量来固定。我们明确研究的情况下，该系统是由硬核相互作用和非对易CP $^{N-1}$模型，其中所有这些参数的解析确定和孤子激发能得到。
2005-09-10 cond-mat.mes-hall hep-th
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
Thermal generation of droplet soliton in chiral magnet
在常规的$π$ -skyrmions之外控制产生局域磁织构是磁学领域的一个重要问题。本文通过自旋动力学模拟、蒙特卡罗模拟和谐波过渡态理论，证明了在倾斜磁场存在下，热涨落可以可靠地产生具有零拓扑荷的基本手征磁孤子--手征液滴.建议的协议依赖于一个不寻常的动力学相结合的熵稳定和低能量势垒的拓扑平凡状态的成核的影响。按照该方案，通过改变温度和外部磁场的倾斜，可以在单个系统中选择性地产生手性液滴或$π$ -skyrmion。两个不同的磁孤子的共存建立了一个丰富的磁化动力学的基础，并开辟了更复杂的磁纹理，如skyrmion袋和skyrmion与手征扭结的建设的可能性。
2021-11-24 cond-mat.mes-hall
Field Theory of Quantum Hall Effects, Composite Bosons, Vortices and Skyrmions
基于\CB图像，建立了量子霍尔效应的场论.它与微观波函数理论密切相关。其特征在于，场算符仅仅描述了代表偏离劳克林态的物理自由度。它是分析\LLL激发态的有力工具。结果表明，在无自旋量子霍尔系统中，所有的激发都是非局域拓扑孤子。另一方面，在自旋自由度的存在下，它表明，一个量子相干性自发地发展，其中激发包括一个Goldstone模式，除了非局域拓扑孤子。孤子是分别带有U（1）和SU（2）拓扑荷的涡旋和Skyrmion。它们的经典组态是由它们的微观波函数导出的。Skyrmion仅仅表现为\LLL中的低能激发，而不是有效非线性西格玛模型的解。我们使用它作为Skyrmion理论的一致性检查，Skyrmion在Skyrmion尺寸的消失极限中被减少到涡旋。我们评估了一个Skyrmion的激活能，并与实验数据进行了比较。
1998-03-13 cond-mat.mes-hall
Spacetime magnetic hopfions: from internal excitations and braiding of skyrmions
本研究突破时间维度仅作为拓扑孤子演化被动载体的局限，提出两种基于斯格明子的时空磁霍普夫子构建路径，验证了时空霍普夫指数可通过电场调控，为探索一般序参量的时空拓扑提供新思路。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall
Skyrmions and Quantum Hall Ferromagnets in Improved Composite-Boson Theory
提出了一种改进的量子霍尔铁磁体复合玻色子理论。它与微观波函数理论密切相关。其特征在于，场算符仅仅描述了代表偏离基态的物理自由度。它为分析\LLLd中的激发态提供了一个强有力的工具。激发包括Goldstone模和非局域拓扑孤子。孤子是分别带有U（1）和SU（2）拓扑荷的涡旋和Skyrmion。它们的经典组态是由它们的微观波函数导出的。计算了单个Skyrmion的激活能，很好地解释了实验数据。
1999-01-22 cond-mat.mes-hall
Magnetic D-brane solitons: skyrmion strings ending on a Néel wall in chiral magnets
Institute of Contemporary Mathematics, School of Mathematics and Statistics, Henan University（河南大学数学与统计学院当代数学研究所）；Department of Physics, Chemistry and Pharmacy, University of Southern Denmark（南丹麦大学物理、化学与药学系）；International Institute for Sustainability with Knotted Chiral Meta Matter (WPI-SKCM 2 ), Hiroshima University（广岛大学缠绕手性超材料可持续国际研究所）
研究三维斯格明子弦在Néel型畴壁上的终止，发现其形成磁性D膜孤子，通过分析DMI导致的线性弯曲和周期性多结解，揭示了斯格明子弦作为基本弦的特性。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Dynamical magnetic skyrmions
自旋转移矩（STT）为磁性纳米器件提供了在超低电流和低能量成本下操作的存储器、计算和微波元件的潜力。自旋转移力矩不仅在操纵众所周知的磁性结构（例如畴壁和涡旋）方面有效，而且还可以使以前无法获得的纳米磁性物体（例如磁性液滴和skyrmions）成核。虽然液滴和skyrmion都是孤子，前者是固有的动态和非拓扑，而后者是静态的，但拓扑保护。在这里，我们表明，它是可以将这些属性结合到一个新的拓扑保护的动态skyrmion，它增加了额外的自由度，和功能，液滴和skyrmion为基础的应用程序。与静态Skyrmion不同，动态Skyrmion可以在没有Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interaction，Dzyaloshinskiii-Moriya interaction）或偶极-偶极相互作用（dipole-dipole interaction，DDI）的情况下成核和维持，并且一旦成核，是与STT和阻尼无关的一般孤子解。在存在大的电子束的情况下，动态skyrmion经历强烈的呼吸，特别是基于skyrmion的存储器和微波应用的前景。
2014-09-18 cond-mat.mes-hall
Creation,transport and detection of imprinted magnetic solitons stabilized by spin-polarized current
随着最近提出在室温下将skyrmion用于赛道存储器，skyrmionics已成为一个非常有吸引力的领域。然而，对于skyrmions的稳定性，它是必不可少的，将Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（ZH）和面外磁场到系统中。在这项工作中，我们将探索一个没有这些相互作用的系统。首先，我们提出了一种可控的方式来创建磁性skyrmions和skyrmioniums通过纳米图案化的纳米盘与磁涡旋状态的铁磁纳米轨道上的印记。然后，我们调查的印记自旋纹理从下面的纳米盘，以及它的运输所施加的自旋极化电流脉冲在纳米轨道的自旋转移扭矩的分离。运动印迹自旋织构的一个显著特征是其拓扑数Q在平均值Q=0附近振荡，就好像它是Q= +/- 1的skyrmions和Q=0的气泡之间的共振态。我们可以称之为共振磁孤子（RMS）。RMS沿着直线移动，因为它不受Skyrmion霍尔效应的影响。在我们所研究的装置中，采用相同的电极来实现印迹自旋织构的分离及其输运。此外，我们研究了RMS和磁性隧道结传感器之间的相互作用，其中RMS在纳米轨道中的通过可以被很好地检测到。我们的研究结果将有助于开发新的自旋电子器件的基础上可移动的自旋织构。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall
Spintronics via non-axisymmetric chiral skyrmions
微磁学计算表明，非轴对称skyrmions驱动的外加磁场在限制helimagnets纵向调制的一个特殊的演变。我们认为，这些特定的孤立子状态可以在纳米电子器件中作为磁饱和状态下常见轴对称skyrmions的有效替代品。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall
Topological energy bounds for frustrated magnets
受抑磁体已知支持二维拓扑孤子，称为skyrmions。一个连续模型的挫折磁铁最近被证明支持两个二维skyrmions和三维打结孤子（hopfions）。在本文中，我们推导出这些孤子的能量表示的拓扑不变量的下界。的界限是线性的程度的情况下，skyrmions和规模的霍普夫度的3/4的权力的情况下，hopfions。
2019-03-18 cond-mat.mes-hall hep-th
The emergence of magnetic skyrmions
这是一个叙述的基本理论思想的轴对称二维孤子和他们的连接到基本实验的磁性化合物。一个简短和编辑的版本出现在《今日物理》上。
2020-03-22 cond-mat.mes-hall
Skyrmions and antiskyrmions in monoaxial chiral magnets
本研究揭示单轴手性磁体中斯格明子与反斯格明子可作为等能、相反拓扑电荷的亚稳二维孤子共存，并可借助外场频率调控其运动。
2023-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological magnetic solitons on a paraboloidal shell
研究了曲率对抛物面上Skyrmions和涡旋交换能的影响。结果表明，这样的结构出现的海森堡模型的激发，呈现拓扑稳定性，不像发生在其他简单连接的几何形状，如pseudosphere。我们还表明，skyrmion宽度依赖于抛物面的几何参数。磁场的存在导致了$2π$ -skyrmions的出现，在系统中引入了一个新的特征长度。关于涡流，抛物面的几何参数在这种激发的交换能量中起着重要的作用。
2014-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Simulating Thiele's Equation and Collective Skyrmion Dynamics in Circuit Networks
本文构建可模拟 Thiele 方程的电路单元，并通过耦合单元与电路阵列复现斯格明子霍尔效应、频率梳及拓扑边缘态，为研究集体磁孤子动力学提供电路平台。
2024-10-25 cond-mat.mes-hall
Three-dimensional chiral skyrmions with attractive interparticle interactions
我们介绍了一类新的孤立的三维skyrmion，可以发生在锥相的手性磁性材料。这些新的孤子态包括一个轴对称的核心从主机相分离的非对称壳。这些天蚕相互吸引。我们推导出了孤立的skyrmions产生在锥相立方helimagnets的正规解，并调查其束缚态。
2016-02-07 cond-mat.mes-hall
Traveling skyrmions in chiral antiferromagnets
在反铁磁（AFM）材料与Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用的Skyrmion预计存在的原因基本上相同的DM铁磁体（FM）。结果表明，Skyrmions在反铁磁体与DM相互作用可以作为孤立波的速度高达一个最大值，这取决于DM参数。它们的构型是用数字表示的。原子力显微镜skyrmion的能量和线性动量导致其质量的正确定义。我们给出了运动skyrmions的能量-动量色散的细节，并根据精确关系探讨了它们的类粒子性质。已知与FM中拓扑孤子的动力学有关的Skyrmion数，在这里与动力学行为无关。结果表明，原子力显微镜中skyrmions的孤子行为与FM中skyrmions的动力学行为形成鲜明对比
2020-05-09 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Generation of magnetic chiral solitons, skyrmions, and hedgehogs with electric fields
本研究通过数值求解有限温度多体自旋系统的 LLG 方程，证明电场诱导 DMI 可产生、湮灭手性孤子、斯格明子及三维刺猬结构。
2025-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A spin dynamics approach to solitonics
正是空间色散导致了交换相互作用和磁有序的出现。相反，存在于任何实际材料中的磁晶各向异性给运动方程带来一定的非线性。不同于均匀铁磁有序的各种非共线的基态配置之间的交换，各向异性和偶极-偶极相互作用的竞争的结果出现。这些粒子状的状态，例如磁孤子，skyrmion，畴壁，形成了一个空间局域的磁能凝块。在本文中，我们探讨拓扑保护磁孤子，可能会被应用于逻辑运算和/或信息存储在快速发展的领域的孤子（和skyrmionics）。能够轻松地创建，地址，和操纵这样的结构的先决条件之一，形成一个基础的-onics技术，并在这里详细研究使用数值和分析工具。
2016-05-11 cond-mat.mes-hall
Magnetoelectric antiferromagnets as platforms for the manipulation of solitons
我们研究了磁电反铁磁薄膜的磁动力学，其中非常规边界铁磁性与体Néel相共存低于Néel温度。两个序参量之间的自旋交换产生了一个有效的低能理论，它在形式上等价于亚铁磁体的理论。畴壁和skyrmions的动力学分析内的集体变量的方法，从中我们得出结论，他们表现为大量的粒子在粘性介质中移动受到的gyrotropic力。我们发现，薄膜厚度可以作为这些孤子的运动的控制参数。在这方面，它示出，外部磁场可以驱动畴壁的动态，其终极速度是可调的样品厚度。此外，分类的skyrmion动力学是敏感的样品厚度的空间调制，这可以很容易地工程与本（薄膜）沉积技术。电流驱动的自旋转移可以触发Skyrmions的漂移轨道，这可以用作这些磁性纹理的赛道。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall
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
Colloquium: Quantum skyrmionics
Skyrmions是拓扑孤子，出现在许多物理环境中。在磁学中，它们表现为自旋密度场的纹理，由不同的竞争相互作用稳定下来，并以一个拓扑荷为特征，该拓扑荷计算序参量包裹球体的次数。当自旋纹理在磁体的微观晶格尺度上缓慢变化时，它们可以表现为经典物体。然而，快速发展的实验工具，以创建和稳定的skyrmions在薄磁膜导致了丰富的各种纹理，有时原子大小。在这篇文章中，我们讨论，在教学的方式，如何引入量子干涉的平移动力学的skyrmion纹理，从微磁运动方程的经典孤子。我们研究了如何在半经典制度的自旋纹理的非平凡拓扑体现，当微观晶格势量子力学处理，但外部驱动力被视为光滑的经典微扰。我们强调了与非对易量子力学、陈-西蒙斯理论和量子霍尔效应的密切关系。
2018-12-19 cond-mat.mes-hall
Dynamic annihilation pathways of magnetic skyrmions
Center for Magnetism and Magnetic Nanostructures, University of Colorado Colorado Springs（科罗拉多大学斯普林斯分校磁学与磁性纳米结构中心）
本文通过伪谱方法研究二维磁性Skyrmion的动态湮灭路径，发现模型选择和空间离散化对Skyrmion动力学有显著影响，并展示了其在多尺度建模和材料发现中的应用潜力。
2025-11-21 cond-mat.mes-hall
Dynamic Phases and Reentrant Hall Effect for Vortices and Skyrmions on Periodic Pinning Arrays
本研究探讨周期性钉扎阵列上涡旋和斯格明子的动态相，发现重入霍尔效应及负微分电导，为检测涡旋霍尔效应提供理想平台。
2022-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coulomb and Hard Core Skyrmion Tails
量子Hall skyrmions是铁磁O（3）σ模型的量子化孤子。参考，经典，解决方案取决于电子之间的相互作用，并表现出完全不同的渐近配置文件的物理库仑相互作用比模型硬核相互作用经常用来产生变分波函数。在本说明中，我们表明，通过数值计算的（大）有限尺寸系统在nu=1，这一物理上重要的差异，一个尖锐的定义，其统计的关键，持续为量子化skyrmions在n=1。
1998-04-07 cond-mat.mes-hall
Field-driven metamorphoses of isolated skyrmions within the conical state of cubic helimagnets
拓扑稳定的场组态出现在物理学的许多领域，从基本粒子到凝聚态和宇宙学。在过去的十年中，手征液晶和手征磁体的角色的模型对象的拓扑孤子的实验研究和理解他们的非奇异场配置。在这里，我们介绍了一个范例的轻便skyrmionic网络与相互正交的方向组成孤立的skyrmions。这样的网络被设想为一个新的概念的自旋电子器件，并推测负责前体现象附近的散装立方helimagnets的有序温度。特别是，我们证明了相互正交的skyrmions之间的相互转换：水平skyrmions漩涡到一个中间弹簧状的状态，随后挤压成垂直skyrmions与两极。Skyrmion管也被认为是具有更多内部结构的粒子状态的构建块。一个家庭的目标skyrmions，其中包括一个被忽视的迄今为止的类型与多重拓扑电荷，形成由于倾向于最小化之间的相互作用能垂直和水平skyrmions。圆锥相作为一个合适的背景考虑skyrmion演变。它使Skyrmion网络中的Skyrmion-Skyrmion相互吸引作用实体化，塑造它们的内部结构并引导成核过程。或者，孤立的skyrmions复杂的纹理变化的结果，不仅在主机锥形状态的结构变形，但可能会导致形成一个异国情调的skyrmion秩序与对merons是游戏的核心。一般来说，这项工作所提供的基本见解强调了skyrmion变态的三维特征，也可以扩展到三维孤子，如hopfions。
2021-03-24 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Embedded skyrmion bags in thin films of chiral magnets
本研究利用洛伦兹透射电子显微镜，在B20型FeGe薄板中证实了嵌入斯格明子晶格的斯格明子袋在零或反向磁场下仍具非凡稳定性，并提供了成核方案，确立了该体系探索拓扑磁性孤子的平台地位。
2024-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Manipulation of magnetic solitons under the influence of DMI gradients
本研究通过数值与解析方法探讨了 DMI 梯度对磁性孤子的影响，发现线性 DMI 梯度能引发 Néel 和 Bloch 型斯格明子等结构的特定运动，为二维材料低功耗磁化操控提供了新思路。
2023-05-24 cond-mat.mes-hall
A novel chiral spin texture: Antiferromagnetic Skyrmionium
奇异自旋织构，如手征畴壁、涡旋、Skyrmion、Skyrmionium等，由于其在高密度数据存储技术和逻辑门计算中的潜在应用，近年来已成为研究的热点。磁Skyrmionium是一种拓扑量子数为零的类Skyrmion孤子。Skyrmionium在铁磁体中优于传统的Skyrmion，这是由于它们可以忽略Skyrmion霍尔效应和更高的速度。在铁磁系统中，Skyrmion和Skyrmionium的物理性质都得到了严格的研究。最近的观察表明，这种反铁磁（AFM）系统中的手征自旋结构是更有前途的相比，铁磁的，因为他们对外部扰动的鲁棒性，没有Skyrmion霍尔效应，等等，但在AFM材料中的Skyrmionium没有文献报道。在这项工作中，我们证明了skyrmionium可以创建和稳定的AFM材料中的应用程序的自旋极化电流在实验上可行的几何形状。我们利用自旋极化电流进一步研究了AFM Skyrmionium的动力学。
2018-11-03 cond-mat.mes-hall
Origin of robust interaction of spin waves with a single skyrmion in perpendicularly magnetized nanostripes
我们研究了在垂直磁化的CoFeB纳米带中传播的自旋波（SW）和单个Skyrmion之间的相互作用，其中磁性层与W和MgO交界。微磁数值计算显示，入射SW和skyrmion之间的强大相互作用引起了特定SW频率的相当大的向前skyrmion运动（例如，这里：fsw = 12 - 19 GHz）。另外，发现存在足够低的阈值场幅度，例如，0.1 fsw = 15 GHz SW时的kOe。这种依赖于频率的相互作用起源于SW与Skyrmion的内部模式的鲁棒耦合，通过SW的线性动量传递扭矩作用于Skyrmion。这项工作提供了没有电子流的Skyrmion运动的全磁控制，并有助于进一步理解在狭窄的几何形状的磁振子和拓扑孤子之间的相互作用。
2015-08-24 cond-mat.mes-hall
Quadrature skyrmions in two-dimensionally arrayed parametric resonators
NTT Basic Research Laboratories（NTT基础研究所）
本文提出利用四分量变量在二维参数共振器阵列中稳定天纹粒子，通过有限元模拟验证了其在压电膜阵列中的可行性。
2023-07-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Domain Wall Skyrmions in Chiral Magnets
域壁Skyrmions是被困在域壁内的Skyrmions。我们研究畴壁skyrmions手征磁体使用一个完全解析的方法。通过微扰处理Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用，在引入DM相互作用和易轴势项的$O(3)$西格玛模型中建立了磁畴壁的低能有效理论，得到了sine-Gordon模型.然后，我们构造域壁skyrmions作为sine-Gordon孤子沿域壁。我们还在一对畴壁和反畴壁的顶部构造了畴壁skyrmions。畴壁Skyrmions的一个特征是，在畴壁内Skyrmions和反Skyrmions都是同样稳定的，而不像在块体中只有一个是稳定的。
2022-05-23 cond-mat.mes-hall hep-th
Stripe skyrmions and skyrmion crystals
Skyrmions在拓扑量子场论中作为非线性西格玛模型的孤子解以及在信息技术中有着重要的应用。Skyrmion被认为是圆形的，在Skyrmion晶体附近出现的条纹自旋织构被称为螺旋，螺旋和摆线自旋序，但不是Skyrmion。在这里，我们提出了令人信服的证据表明，这些条纹自旋纹理是skyrmion，“兄弟姐妹”的圆形skyrmion的skyrmion晶体和孤立的圆形skyrmion的“堂兄弟”。具体地说，孤立的skyrmion的激发时，skyrmion形成能量是积极的。当手性磁性薄膜的基态为Skyrmion时，其Skyrmion形貌为各种条状结构。Skyrmion数密度决定了凝聚态的形态。在整个样本中的一个skyrmion的极端，skyrmion是一个分叉的条纹。随着Skyrmion数密度的增加，单个Skyrmion的形状逐渐从分叉条纹变成矩形条纹，最终变成圆盘状物体。在低skyrmion数密度下，条纹的自然宽度与交换刚度常数和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用系数之间的比值成正比。在高skyrmion数密度下，skyrmion晶体是优选状态。我们的发现揭示了条纹自旋织构的本质和性质，并为操纵skyrmion，特别是凝聚skyrmion如skyrmion晶体开辟了一条新的途径。
2021-01-26 cond-mat.mes-hall
Resonant dynamics of skyrmion lattices in thin film multilayers: Localised modes and spin wave emission
磁skyrmions在微波场激发下的光谱特征是一个基本的兴趣，可以是一个资产的高频应用。这些拓扑孤子可以在多层薄膜中定制，但它们的自旋波动力学的实验观察仍然是难以捉摸的，特别是由于大阻尼。在这里，我们研究Pt/FeCoB/AlO $_x$多层膜托管密集和强大的skyrmion晶格在室温下与吉尔伯特阻尼$\sim 0.02$。我们使用磁力显微镜来观察它们的静态磁相，并使用宽带铁磁共振来探测它们的高频响应。微磁模拟再现实验的准确性，并使我们能够识别不同的共振模式中检测到的skyrmion晶格相。低频（$<$ 2 GHz）和中频（$2-8$ GHz）模式涉及与均匀背景磁化的旋进相结合的定域到skyrmion边缘的激发，而高频（$>$ 12 GHz）模式对应于同相skyrmion核心旋进，发射自旋波到均匀背景中，其波长在50- 80 nm范围内，与晶格结构相称。这些发现可能有助于研究室温波散射和实现新的微波处理方案的可重构阵列的孤子。
2022-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Domain-wall Skyrmion phase of QCD in magnetic field: Gauge field dynamics
本研究考虑规范场动力学，验证了磁场中有限重子密度下QCD的CSL相与DWSk相的相界在BPS近似内外一致，还发现畴壁斯格明子因手征反常带单位电荷。
2024-09-13 cond-mat.mes-hall hep-ph nucl-th
Topological solitons in Chern-Simons theories for double-layer fractional quantum Hall effect
研究了描述双层分数量子霍尔效应的Chern-Simons规范理论中的拓扑激发。有两种类型的孤子，一种是涡旋，另一种是非平凡的赝自旋纹理，即所谓的skyrmion或meron。通过对偶变换，导出了描述这些孤子的有效场论。
1997-02-18 cond-mat.mes-hall hep-th
A spin model for intrinsic antiferromagnetic skyrmions on a triangular lattice
针对传统铁磁斯格明子电流驱动下偏转的问题，本文构建三角晶格本征反铁磁斯格明子的最小海森堡模型，分析多相互作用下的相图，为反铁磁自旋电子学材料与器件研究提供工具。
2023-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Skyrmions: Theory and Applications
利用场论方法和相干自旋态方法，研究了时空中磁孤子的性质，重点研究了一维扭结、二维和三维Skyrmions。我们还研究了刚性Skyrmion在电子自旋诱导的磁背景中的溶解情况，导出了有效刚性Skyrmion的运动方程。我们还研究了电子与三维skyrmion之间的相互作用。
2022-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin, Statistics and Charge of Solitons in (2+1)-Dimensional Theories
在一类（2+1）维模型下，导出了类粒子孤子（“skyrmions”）量子数的一般拓扑不变微观表达式。Skyrmions是带有奇数电荷的半整数自旋费米子，或者是带有偶数电荷的整数自旋玻色子。所以它们不可能是安德森的自旋子或合子。一般的结果举例说明了一个正方形晶格模型回忆高Tc模型。
1997-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Symmetry-Governed Dynamics of Magnetic Skyrmions Under Field Pulses
该研究针对手性磁斯格明子认知不完整的问题，依据外磁场脉冲响应将其分为静止、平移、旋转三类，明确磁织构对称性的作用，为斯格明子散射等应用相关研究提供新方向。
2024-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic Skyrmion Field-Effect Transistors
磁skyrmions是相当感兴趣的低功耗存储器和逻辑器件，因为高速低电流和高稳定性，由于拓扑保护。我们提出了一种基于门控Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的Skyrmion场效应晶体管。所提出的skyrmion场效应晶体管的一个关键工作原理是skyrmion的大横向运动，这是由空间不均匀的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用引起的有效平衡阻尼式自旋轨道扭矩引起的。这种大的横向运动可以被归类为斯基尔米恩霍尔效应，但以前没有认识到。该器件能够进行多位运算和布尔运算，有望成为一种基于磁孤子的低功耗逻辑器件。
2019-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
The 2020 Skyrmionics Roadmap
凝聚态系统中的非平凡拓扑缠绕的概念代表了当今理论和实验研究的一个主要领域。磁性材料提供了一个多功能的平台，特别适合于在真实空间中探索拓扑自旋孤子，如skyrmions。首先在非中心对称的块体材料中发现，承载skyrmions和相关拓扑自旋孤子的材料系统的生态学迅速发展，包括块体化合物、表面、薄膜、异质结构、纳米线和纳米点。这强调了从基本问题到应用的重大突破的特殊潜力，这是由磁性领域之间的跨学科思想交流所驱动的，而传统上是独立进行的。Skyrmionics路线图提供了一个审查的最先进的和广泛的研究方向和战略，目前正在进行的现状。这些是，例如，由skyrmions和相关纹理的基本结构特性的识别，在非平凡的拓扑绕组的存在下，一个非常有效的耦合到自旋电流产生自旋转移转矩在微小的电流密度，以及有目的地设计宽带自旋动态和逻辑设备的能力的成核和湮灭过程的动机。
2020-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
Fractional antiferromagnetic skyrmion lattice induced by anisotropic couplings
磁Skyrmions是一种具有纳米级缠绕自旋织构的拓扑孤子，在自旋电子学中有着广泛的应用前景。到目前为止，已经在各种磁体中观察到Skyrmions，这些磁体表现出相邻自旋的几乎平行排列，但理论上，具有反平行相邻自旋的Skyrmions也是可能的。后者，反铁磁skyrmions，可以允许更灵活的控制相比，传统的铁磁skyrmions。在这里，通过结合中子散射和蒙特卡罗模拟，我们表明，一个分数反铁磁skyrmion晶格与初期meron字符是稳定的MnSc $_2$ S $_4$通过各向异性耦合。我们的工作表明，理论上提出的反铁磁skyrmion可以在实际材料中稳定，并代表了实现反铁磁skyrmion为基础的自旋电子器件的重要一步。
2020-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stability and asymptotic interactions of chiral magnetic skyrmions in a tilted magnetic field
本文将 DMI 视为背景 SO(3) 规范场，解析推导倾斜磁场下手性磁孤子的大间距相互作用势，并预测斯格明子稳定性，结果与数值模拟吻合。
2023-07-17 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
