Elasticity and melting of skyrmion flux lattices in p-wave superconductors
我们解析地计算了p波超导体中Skyrmion磁通晶格在低临界场H_c1附近的能量、磁化曲线（B（H））和弹性，并利用这些结果和Lindemann判据来预测它们的熔化曲线。与总是在外场H > H_c1处熔化的涡旋通量晶格形成鲜明对比，Skyrmion通量晶格在H_c1附近从不熔化。这就提供了一个简单而明确的测试skyrmions的存在。
2007-05-07 cond-mat.supr-con
Skyrmion versus vortex flux lattices in p-wave superconductors
p波超导体除了在s波和p波材料中都可能存在的通常的涡旋之外，还允许称为Skyrmions的拓扑缺陷。在磁场中的强II型超导体中，Skyrmion磁通晶格产生的自由能低于Abrikosov磁通晶格的涡旋，因此应该在p波超导体中实现。我们解析计算了每skyrmion的能量，这与数值计算结果吻合得很好。由此，我们得到了作为外部磁场H的函数的磁感应强度B，以及在低临界场H_c 1附近的skyrmion晶格的弹性常数。与林德曼准则一起，这些结果足以预测skyrmion晶格的熔化曲线。我们发现一个显着的差异，在熔融曲线的涡旋晶格和skyrmion晶格：而前者是在所有温度下分离的迈斯纳相的涡旋液相，skyrmion晶格相共享一个直接的边界与迈斯纳相。也就是说，skyrmions晶格永远不会在Hc1附近熔化，而涡旋晶格总是在足够接近Hc1的地方熔化。这使得一个非常简单的测试是否存在一个skyrmion晶格。可能的muSR实验检测skyrmion晶格进行了讨论。
2007-11-27 cond-mat.supr-con
Skyrmionic state and stable half-quantum vortices in chiral p-wave superconductors
p波超导体中半量子涡旋和skyrmions的可观测性是一个悬而未决的问题。在大多数情况下，分数通量涡旋在大体积样品中是不稳定的。在这里，我们表明，在手征p波超导体，有一个制度，在相反的整数磁通涡旋晶格是不稳定的。相反，由空间分离的半量子涡旋构成的skyrmions是由外加场产生的拓扑缺陷。
2012-08-24 cond-mat.supr-con
Interaction of Skyrmions and Pearl Vortices in Superconductor-Chiral Ferromagnet Heterostructures
我们研究了一种在手征铁磁体内部含有磁性Skyrmions（Sk）的混合异质结构，手征铁磁体通过绝缘势垒与薄超导膜连接。势垒阻止超导体和手性磁体之间的电子输运，使得耦合只能通过这些材料产生的磁场发生。我们发现珍珠涡旋（PV）在Skyrmion半径内自发产生，而反珍珠涡旋（\(\overline{\mathrm{PV}}\)）补偿珍珠涡旋的磁矩在Sk半径外产生，形成一个能量稳定的拓扑混合结构.最后，我们分析了skyrmion和vortex晶格的相互作用以及它们之间的相互反馈。特别是，我们认为，的skyrmions的大小将受到很大的影响的涡旋的存在提供了另一个前景操纵skyrmionic大小接近超导体。
2019-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana bound states in magnetic skyrmions imposed onto a superconductor
考虑了超导薄膜交换耦合到附近的手征磁性层，研究了磁性skyrmions如何诱导超导体中Majorana束缚态的形成。受Yang等人[Phys. Rev. B 93，224505（2016）]的提议的启发，该提议提出了偶数缠绕数的skyrmion中的MBS，我们探索了这样的skyrmion是否可以由普通skyrmion合并而成。我们的结论是，形成更高的绕组skyrmions是不现实的手征磁铁。随后，我们提出了一种可能性，以获得MBS从现实的skyrmion的缠绕数1，如果形成的skyrmion涡对，而不是一个裸露的skyrmion。具体地说，我们表明，MBS支持在一对圆形skyrmion和涡都有一个缠绕数为1。我们备份我们的分析预测与数值对角化的结果，并获得MBS的空间分布。鉴于最近的实验进展操纵skyrmions，这样的系统是有前途的候选人，以实现直接空间控制的MBS。
2019-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Skyrmion-induced subgap states in p-wave superconductors
在s波系统中，理论上已经证明，承载skyrmion的铁磁膜可以诱导嵌入反自旋连续体中的束缚态。在这项工作中，我们考虑的情况下，skyrmion诱导态的p波超导体。我们发现，skyrmion诱导的束缚态，通常驻留在\emph{within}的光谱间隙，并从所有其他状态隔离，在传统的超导体的情况下。为此，我们推导出一个近似表达式的$T$矩阵，通过它，我们计算的自旋极化的局域态密度，这是在扫描隧道显微镜测量观察。我们发现独特的光谱特征的skyrmion诱导的束缚态，并讨论如何我们的预测可以作为新的实验探针p波超导态。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamics of skyrmions and edge states in the resistive regime of mesoscopic \emph{p}-wave superconductors
在一个手性$p\,$波超导体的介观样品中，在面外外加磁场中稳定了包含Skyrmion和边缘态的新态。使用时间相关的金兹伯格-朗道方程，我们揭示了动态响应的状态，外部施加电流。三个不同的制度，即超导（静态），电阻（非静态）和正常制度，类似于传统的$s$波超导体。然而，在电阻制度和依赖于外部电流，我们发现，移动skyrmions和边缘状态的行为明显不同于传统的运动学涡旋，从而提供了新的指纹识别的$p\,$波超导。
2016-03-07 cond-mat.supr-con
Mesoscale phase separation of skyrmion-vortex matter in chiral magnet-superconductor heterostructures
本文从理论上研究了超导体-手征磁体双层膜中多个磁skyrmions与多个超导涡旋相互作用的平衡位形。我们发现，在这个系统中的旋涡和skyrmions混溶混合物打破了在一个特定的波数足够强的耦合，给地方显着不同的介观模式：凝胶，条纹，集群，夹层条纹和复合凝胶集群结构。我们还表明，通过适当的参数选择，可以热调谐均匀和密度调制相之间。
2021-12-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic skyrmion lattices in heavy fermion superconductor UPt3
对Machida等人提出的UPt $_{3}$的近SO（3）_{spin}对称Ginzburg-Landau理论的拓扑分析表明，存在一类携带两个磁通量单位的新解：磁skyrmion.这些解决方案没有奇异的核心，如Abrikosov涡，并在低磁场，他们成为强II型超导体轻。磁skyrmions互相排斥的$1/r$在距离远大于磁穿透深度$λ$，形成一个相对稳健的三角形晶格。发现$H_{c1}$附近的磁感应强度随着$(H-H_{c1})^{2}$而增加。这种行为与实验结果吻合得很好。
1999-01-02 cond-mat.supr-con
Magnetic skyrmions and their lattices in triplet superconductors
本文对SO（3）对称Ginzburg-Landau自由能方程的解进行了拓扑分类，并在弱外磁场中识别出一类新的具有两个单位磁通量的解.这些解决方案，磁skyrmions，不具有奇异的核心，如Abrikosov涡，并在低磁场变得更轻的强II型超导体。结果，较低临界磁场Hc 1减小log（kappa）的因子。磁skyrmions相互排斥为1/r的距离远大于磁穿透深度形成相对稳健的三角形晶格。Hc 1附近的磁感应强度随着（H-Hc 1）^[2]的增大而逐渐增大。这与重费米子超导体UPt 3的实验结果非常吻合。新发现的Ru基化合物Sr 2 RuO 4和Sr 2 YRu（1-x）Cu（x）O 6是具有Skyrmion晶格的其他可能的候选者。精确SO（3）对称性的偏差也进行了研究。
1999-01-23 cond-mat.supr-con
The Effect of Pearl Vortices on the Shape and Position of Néel-Type Skyrmions in Superconductor-Chiral Ferromagnet Heterostructures
本综述基于解析与数值方法，研究了超导体-手性铁磁体异质结构中超导涡旋对 Néel 型斯格明子形状与位置的影响，预测了半径增大、手性改变及形状改变等效应，并讨论了相关实验。
2025-07-15 cond-mat.supr-con
Vortical versus skyrmionic states in mesoscopic \emph{p}-wave superconductors
我们研究了$p\,$波超导的Ginzburg-Landau模型中由于介观约束和多组分序参量而产生的超导态。当外加磁场和费米面的各向异性参数变化时，不仅可以观察到传统的涡旋，还可以观察到半量子涡旋和skyrmion。的解决方案是很好地区分由一个拓扑电荷，skyrmions是由Hopf不变量和涡流的超导速度的循环。我们揭示了几个独特的国家结合涡旋和skyrmions，他们可能的重新配置与不同的磁场，以及新的时间和场诱导的涡旋和skyrmionic状态之间的过渡。
2015-09-16 cond-mat.supr-con
Visualization of Skyrmion-Superconducting Vortex Pairs in a Chiral-Magnet-Superconductor Heterostructure
本文在手性磁体-超导体异质结中实现了零场Néel型斯格明子与超导涡旋的耦合，并直接观察到依赖于外磁场方向的斯格明子-超导涡旋对，为操控斯格明子量子态及拓扑量子计算提供了新方法。
2024-10-21 cond-mat.supr-con
Skyrmion-(Anti)Vortex Coupling in a Chiral Magnet-Superconductor Heterostructure
本文报道了[IrFeCoPt]/Nb异质结中手征磁性与超导电性的耦合实验。半径约为50 nm的skyrmions的杂散场足以在25 nm的Nb膜中形成反晶格，通过模拟证实了磁化，临界电流和通量动力学的独特特征。我们还检测到一个热调谐Rashba-Edelstein交换耦合在孤立的skyrmion阶段。这种强相互作用的skyrmion-（反）涡旋系统的实现开辟了一条通往可控拓扑混合材料的道路，迄今为止还无法实现。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exchange-induced suppression of superconductivity in a nano-skyrmion lattice - superconductor hybrid
Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；University of Hamburg（汉堡大学）；University of Melbourne（墨尔本大学）
该研究构建Fe纳米斯格明子晶格与Nb(110)超导衬底的异质结，发现交换耦合增强会抑制超导性，为拓扑超导异质结设计提供了微观约束。
2026-08-11 cond-mat.supr-con
Interactions of composite magnetic skyrmion-superconducting vortex pairs in ferromagnetic superconductors
KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；Edge Hill University（边缘山大学）；Keio University（庆应义塾大学）
研究铁磁超导体中Skyrmion-涡旋对的相互作用，揭示其在不同区域的束缚态行为及聚类现象，为控制混合拓扑物质提供理论支持。
2026-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Repulsion of a Néel-type skyrmion from a Pearl vortex in thin ferromagnet-superconductor heterostructures
该研究非微扰分析铁磁-超导异质结构中杂散场导致的斯格明子—涡旋排斥，揭示涡旋磁场增强会抑制排斥并缩短二者平衡距离。
2022-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence for skyrmions in the high-temperature superconductors
我们声称，最近发现的电荷密度波的共振软X射线散射在层状氧化铜是由相邻的铜$^{3+}$离子之间的距离确定的CuO $_2$层的临界温度的四重对称性。我们发现的证据表明，这tetraxenic对称是一个skyrmionic状态，这是负责一个不寻常的磁秩序和电荷流的层，导致时间反演对称性的赝能隙线以下的破坏。Skyrmions的核心形成局部磁场的口袋，以与单位晶胞的其余部分相反的方向穿透超导层。
2013-10-16 cond-mat.supr-con
Chirality inversion and radius blow-up of a Néel-type skyrmion by a Pearl vortex
该研究理论结合数值与微磁模拟，揭示超导体–手性铁磁异质结构中Pearl涡旋可使同轴Néel型斯格明子手性反转、半径激增，并受材料参数与超导层厚度调控。
2022-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum skyrmions and the destruction of long-range antiferromagnetic order in the high-Tc superconductors La(2-x)Sr(x)CuO(4) and YBa(2)Cu(3)O(6+x)
在二维量子海森堡反铁磁体的CP 1非线性西格玛模型框架下，研究了高温超导体La（2-x）Sr（x）CuO（4）和YBa（2）Cu（3）O（6+x）中反铁磁有序的破坏.掺杂剂作为独立的费米子引入，具有由费米表面的形状确定的适当的色散关系。Skyrmion拓扑缺陷的能量，这是由掺杂引入，被用作反铁磁序的序参量。我们得到了作为掺杂函数的解析表达式，这使我们能够绘制YBCO和LSCO的T_N（x_c）\times x_c和M（x）\times x曲线，与实验数据定量吻合。
2000-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Josephson effect through magnetic skyrmion
我们发现，多个自由度与磁skyrmion：大小，位置和手性，都可以用来控制约瑟夫森效应和0-π跃迁发生在超导体/磁skyrmion/超导体结。在两个skyrmion的存在下，约瑟夫森效应强烈地依赖于它们的相对手征性，并导致超电流的手征性晶体管效应的可能性，其中临界电流仅通过反转磁skyrmion的手征性而改变几个数量级。此外，我们证明了夫琅和费图案可以显示一个局部最小值在零通量作为一个直接结果的skyrmion磁织构。这些发现展示了将拓扑磁性物体与超导体相结合时出现的丰富物理学，并可能导致超导自旋电子学的新观点。
2015-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana zero modes in superconductor-magnet heterostructures with d-wave order
McGill University（麦吉尔大学）；University of Toronto（多伦多大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
研究发现，在具有d波有序的超导-磁体异质结构中，强d波配对或强Skyrmion诱导自旋扭折可破坏拓扑性，从而影响Majorana零模的稳定性。
2026-02-09 cond-mat.supr-con quant-ph
Skyrmions formation due to unconventional magnetic modes in anisotropic multi-band superconductors
多带超导体具有足够的自由度，允许以Skyrmionic拓扑不变量为特征的拓扑激发。在最常见的，干净的s波多频带，系统的带间磁耦合有利于复合涡旋解决方案，没有Skyrmionic拓扑电荷。最近讨论了某些类型的各向异性导致带间相位差（Leggett）模式与磁模式的杂交，极大地改变了系统的流体静磁特性。在这里，我们报告这种效果的一系列参数，大大改变了拓扑激励的性质，导致解决方案的特点是由一个非平凡的拓扑不变，而不是标准的复合涡的解决方案。这个不变量不是真正的拓扑守恒，但能量守恒，导致在每个带中形成的束缚激发，即分数涡旋，每个携带一部分通量量子的纹理。我们证明，在这个政权有一个丰富的光谱Skyrmion解决方案，与各种拓扑电荷，这是强大的相对于系统的参数的变化，并提出了广泛的各向异性。
2019-12-03 cond-mat.supr-con
Properties of skyrmions and multi-quanta vortices in chiral $p$-wave superconductors
手征$p$波超导态支持不同于常规超导态的丰富的拓扑激发谱。除了畴壁分隔不同的手征态，手征$p$波态支持奇异和无核涡旋也被解释为skyrmion。在这里，我们提出了一个孤立的奇异和无核涡旋态的能量特性的各向异性和磁场穿透长度的函数的数值研究。在给定的手征态下，具有相反缠绕的单量子涡旋具有不同的能量，因此只有一种在能量上是有利的。我们发现，与适当的相位绕组的符号，两个量子（无芯）涡总是积极优于两个孤立的单量子（奇异）涡。我们还报告解决方案进行更多的通量量子。然而，与携带两个通量量子的那些相比，这些通常在能量上更昂贵/亚稳态。
2016-04-20 cond-mat.supr-con
Towards skyrmion-superconductor hybrid systems
利用自旋极化扫描隧道显微镜研究了Re（0001）衬底上不同薄膜的磁状态，在1.7 K以下Re（0001）衬底上的薄膜变为超导。所有的磁性薄膜都含有Fe/Ir界面，这是已知的，以促进非共线磁序的出现。对于不同厚度的超薄Ir膜上的Fe单层，我们发现了几种不同的原子尺度的磁态。对于Pd/Fe双层膜，我们发现纳米尺度的自旋螺旋作为磁性基态的Ir厚度的三个和四个原子层。在外加磁场中，出现了skyrmion，在剩磁中，非平凡的磁性结构存在。这证明了在超导衬底上制备斯氏体磁性薄膜的可能性。
2020-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Microscopic prediction of skyrmion lattice state in clean interface superconductors
当一个面内场被施加到一个干净的界面超导体，富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫（FFLO）类相稳定。该相位具有$\mathrm{U}(1)\times\mathrm{U}(1)$对称性，并且原则上，该对称性允许与Abrikosov涡旋（其是与$S^1 \to S^1$映射相关联的最简单的缺陷）不同的携带拓扑激励的通量。然而，在实践中，主要是由于电磁和其他组件间的相互作用，这种拓扑激励是非常罕见的超导系统。在这里，我们证明了一个现实的微观理论界面超导体，如SrTiO $_3$ /LaAlO $_3$，预测一个非常规的磁响应的磁通量携带对象是skyrmions，其特征在于同伦不变量的$S^2 \to S^2$地图。此外，我们表明，这种微观理论预测，稳定的分数涡旋形成这些超导体的边界附近。它还预测了1.5型超导电性的外观为一定范围的参数。这些结果的核心是假设Rashba自旋轨道耦合比超导能隙大得多。
2014-08-19 cond-mat.supr-con
