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
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
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
Skyrmion spin texture in ferromagnetic semiconductor-superconductor heterostructures
我们提供了一个推导的自旋Skyrmion数分类的二维拓扑超导体从铁磁和Rashba自旋轨道耦合超导体异质结构。我们表明，在非平凡的拓扑相，其特征在于一个非零的陈数，总是有一个拓扑自旋纹理的占用带所代表的Skyrmion数。Skyrmion数具有物理直观和使用自旋敏感能带结构成像技术直接测量的优点。此外，我们表明，Skyrmion分类可以扩展到等效的一维拓扑超导体。
2014-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Skyrmion-induced bound states in a superconductor
我们考虑一个超导体邻近耦合到一个二维铁磁薄膜与skyrmion纹理。利用T矩阵计算和数值模拟，我们计算了超导体中Skyrmion附近的自旋极化局域态密度。我们预测的skyrmion束缚态（SBS），在超导体中诱导，类似于著名的Yu-Shiba-Rusinov（YSR）状态。SBS波函数具有空间幂律衰减。SBS的存在表明，当它们的SBS波函数重叠时，超导性可以促进Skyrmions之间有效的长程相互作用的机制。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Skyrmionic chains and lattices in $s+id$ superconductors
本文报道了$s+id$超导体在磁场作用下的时间反转对称破缺的特征涡旋组态。处于$s+id$状态的涡旋倾向于在$s-$和$d-$波凝聚体之间具有相反相位的缠绕。我们发现，这一独特的功能与竞争之间的$s-$和$d-$波对称性的结果在三个不同的类别的涡位形。当$s-$或$d-$凝聚绝对占优势时，涡旋形成常规晶格。然而，当一种凝聚物相对占主导地位时，涡旋组织在链中，表现出skyrmionic字符，将$s \pm id$序参量的手性组分分离成链内和链外的域。这种skyrmionic链被发现即使在高磁场下也是稳定的。当$s-$和$d-$凝聚体具有相当的强度时，涡旋将核分裂成两个手性组分以形成成熟的skyrmion，即具有整数拓扑电荷的无核拓扑结构，组织在晶格中。我们提供了所有状态的特征磁场分布，使它们的识别，例如扫描霍尔探针和扫描SQUID实验。这些独特的涡旋状态与高T $_c$铜酸盐和铁基超导体相关，其中竞争配对对称性的相对强度预计将通过温度和/或掺杂水平进行调整，并且可以帮助区分$s+is$和$s+id$超导相。
2020-02-12 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
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
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
Skyrmions induced by dissipationless drag in U(1)xU(1) superconductors
更一般地说，多组分超导体和超流体具有组分间的电流-电流相互作用。我们发现，在具有很强的组分间拖曳相互作用的超导体中，在外场中形成的拓扑缺陷的特征在于Skyrmionic拓扑电荷。然后，我们证明，它们可以区分从普通的涡旋物质的一个非常典型的磁化过程中，由于间skyrmion力的偶极性质。这些结果为证实或排除$p$波超导体中自旋刚度降低的$p$波态的形成提供了实验依据。
2014-03-08 cond-mat.supr-con hep-th
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
Pseudo-spin Skyrmions in the Phase Diagram of Cuprate Superconductors
物质的拓扑状态是凝聚态物理中一些最迷人现象的根源。在这里，我们认为与新兴的SU（2）对称性相关的伪自旋空间中的skyrmions揭示了欠掺杂铜氧化物中伪能隙相的许多神秘性质。我们详细介绍了SU（2）对称性在控制铜氧化物相图中的作用，特别是如何级联的相变解释了在低温下出现的赝能隙，超导和电荷调制相。我们指定的电荷调制的结构内的涡核下面的$T_{c}$，以及在一个广泛的温度区域以上的$T_{c}$，这是一个签名的skyrmion拓扑结构。我们认为，潜在的SU（2）对称性的主要结构控制涌现的复杂性的激发在赝能隙尺度$T^{*}$。该理论产生了一个大部分的布里渊区的波腹区域的间隙，随着$q=0$相变，两个振荡和回路电流字符。
2018-06-27 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
Tailored flux pinning in superconductor/ferromagnet multilayers with engineered magnetic domain morphology from stripes to skyrmions
超导体/铁磁体（S/F）混合系统表现出有趣的磁输运行为，这是由于两个组分之间的性质转移。例如，磁记忆可以通过铁磁织构对超导涡旋的钉扎从F转移到S。定制这种类型的诱导行为的能力对于扩大其应用范围是重要的。在这里，我们表明，工程的F磁化反转允许调整的强度的涡旋钉扎（和记忆）的影响，以及它们出现的字段范围。这是通过使用磁性多层膜来实现的，其中Co薄膜与不同的重金属（Ru、Ir、Pt）组合。通过选择层的材料、厚度和堆叠顺序，我们可以设计特征畴尺寸和形态，从平面外的磁条畴到小得多的磁skyrmion。这些变化强烈地影响磁输运性质。通过将实验结果与磁钉扎模型进行比较，确定了相关机制。
2020-03-02 cond-mat.supr-con
Symmetries, Length Scales, Magnetic Response and Skyrmion Chains in Nematic Superconductors
该研究揭示向列超导体中混合简正模引发磁响应自发扭转的机制，发现低场下的斯格明子链及高场下的三角晶胞相变，提出可用于识别向列超导材料的实验标识，并发展了通用的涡旋晶格晶胞计算新方法。
2023-05-15 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
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
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
Diode effect in a skyrmion-coupled high-temperature Josephson junction
Indian Institute of Technology Roorkee（印度理工学院鲁尔基分校）
本研究提出基于下方置有斯格明子晶体的d波平面约瑟夫森结的可调超导二极管，利用斯格明子交换场破缺对称性实现效应，理论计算证实其效率可通过栅压和斯格明子半径调控，且d波超导体可提升工作温度，为无场超导二极管设计提供新机制。
2025-11-01 cond-mat.supr-con
Chiral CP^2 skyrmions in three-band superconductors
研究表明，在一定条件下，三分量超导体（特别是三带系统）允许存在不同于涡旋的稳定拓扑缺陷。我们证明了这些激发的存在，其特征在于由一个$CP^2$拓扑不变，在模型中的三组分超导体的时间反演对称性破缺。我们将这些拓扑缺陷称为“手性$GL^{(3)}$ skyrmions”，其中“手性”是指由于时间反演对称性破缺，这些缺陷具有不等价的左手和右手版本。在某些情况下，这些物体在能量上比涡旋便宜，并且应该由所施加的磁场引起。在其他情况下，这些skyrmions是亚稳态，可以通过猝灭产生。这些缺陷的观察可以在三带超导体或$s_\pm$和s波超导体的约瑟夫森耦合双层中发出时间反演对称性破缺的信号。
2013-01-14 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Sn$_{0.06}$Cr$_3$Te$_4$: A Skyrmion Superconductor
本研究通过Sn插层在铁磁层状斯格明子体系Cr$_3$Te$_4$中成功引入超导性，同时观察到超导、磁性与拓扑霍尔效应，提出了一类新的拓扑量子材料。
2024-07-29 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
Charge pairing and superconductivity in high-Tc cuprate superconductors
我们提出了一个高Tc超导体的模型，其中包括Cu++磁性离子的自旋波动和O-掺杂的空穴（自旋子）的自旋。掺杂剂（holon）的电荷与Cu++自旋背景的量子skyrmion激发有关。量子skyrmion有效相互作用势作为掺杂和温度的函数进行评估，表明库珀对的形成是由这两种类型的自旋涨落之间的竞争。超导转变发生在有效势允许Skyrmion束缚态时。我们对LSCO和YBCO超导相图的理论预测与实验符合得很好。
2001-11-10 cond-mat.str-el 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
Destruction of Magnetic Long-Range Order by Hole-Induced Skyrmions in Two-Dimensional Heisenberg Model
针对空穴掺杂铜氧化物高温超导体中反铁磁长程序的快速破坏，研究了Skyrmion对磁长程序（MLRO）的影响。这里我们假设掺杂的空穴引入了一个skyrmion或反skyrmion。我们的数值模拟表明，在孤立的skyrmions的情况下，有一个突然消失的MLRO掺杂浓度$x < 1.0\times 10^{-4}$。在斯基尔米恩-反斯基尔米恩对的情况下，临界掺杂浓度$x_c$的MLRO的抑制给出作为分离的对的函数。对于$3 - 4$晶格常数的适度分离，我们发现临界掺杂与实验值是一致的。
2016-11-07 cond-mat.supr-con
Topological superconductivity with orbital effects in magnetic skyrmion based heterostructures
磁织构和$s$波超导体的近似化正成为通过交换过程进行工程拓扑超导和马约拉纳费米子的平台。然而，轨道效应的后果尚未得到充分考虑。在这项工作中，我们调查的磁skyrmion纹理诱导的轨道效应，使用Ginzburg-Landau方法，并澄清的条件下，他们可以诱导超导涡旋。这些轨道效应随后被包含在博戈留博夫-德-热内斯理论中，该理论包含交换相互作用以及超导涡旋（当被诱导时）。我们发现，拓扑相位在很大程度上是稳定的所有调查的影响，增加现实的承诺skyrmion超导体混合结构实现拓扑超导性。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Bound States Induced by Antiferromagnetic Skyrmion Textures
马约拉纳束缚态是一种零能量态，预计将出现在拓扑超导体中，目前仍在努力寻找其观测结果的确切证据。实现它们的一个标准途径涉及到对立的秩序：一个超导体靠近一个铁磁体。在这里，我们表明这个问题可以解决使用反铁磁序，而不是铁磁序。我们建议使用一个链的反铁磁skyrmions，否则共线的反铁磁体，耦合到一个散装的传统超导体作为一个新的平台，能够支持马约拉纳束缚态，是强大的对无序。重要的是，共线反铁磁区既不抑制超导性，也不诱导拓扑超导性，从而允许马约拉纳束缚态位于链的末端。我们的模型引入了一类新的系统，其中拓扑超导性可以通过编辑反铁磁纹理而不是局部调整材料参数来诱导，为Majorana束缚态的结论性观察开辟了途径。
2021-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Spin Texture Created by Zhang--Rice Singlets in Cuprate Superconductors
在高温超导铜氧化物中，强电子关联的重要作用之一是形成Zhang-Rice单线态。通过充分考虑Zhang-Rice单线态形成的量子相关效应，我们发现在单空穴掺杂的CuO 2平面中，围绕Zhang-Rice单线态形成了拓扑自旋织构skyrmion. Skyrmion图像提供了反铁磁相关性和掺杂浓度x之间的自然联系。
2012-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Skyrmion-like textures in superconductors with competing order
超导体中的涡核可以发展出结构，并表现出竞争秩序。在强磁场中，涡间距离可以变得足够短以使涡核重叠，从而产生长程织构。我们发现，自旋轨道耦合（SOC）可以修改涡核之间的相互作用，产生起伏的竞争秩序领域。我们用SO（3）竞争序理论来说明这一点，其中超导和标量序形成一个三分量矢量场。我们考虑一个球面上的径向磁通量，创建两个漩涡。我们发现固定的解决方案，两个涡核发展竞争秩序（a）相同的意义，和（b）相反的意义。后者代表一个拓扑稳定的矢量配置类似于一个单一的skyrmion。当引入SOC时，其自由能降低，使其成为超过阈值SOC强度的基态。我们在二维平面上用吸引哈伯德模型和Rashba SOC研究了这一物理现象。我们发现长范围的相位，但空间调制，CDW秩序的平均CDW时刻消失。在很宽的参数范围内，CDW失去其刚性，因为SOC降低了畴壁形成的能量成本。我们讨论的系统，如cuprates的电荷顺序发展没有尖锐的衍射峰的后果。
2019-03-26 cond-mat.str-el 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
Comparing the Dynamics of Skyrmions and Superconducting Vortices
第二类超导体中的涡旋作为研究非平衡集体现象的理想系统引起了极大的关注，因为涡旋的自有序性与淬火无序和热效应竞争。在涡旋系统中发现的动力学效应包括脱钉、非平衡相变、蠕变、结构有序-无序转变和熔化。了解涡旋动力学对于超导体的应用也很重要，因为超导体要求涡旋要么保持固定，要么以受控的方式移动。最近，在实验上已经在手征磁体中实现了称为skyrmions的拓扑缺陷。在这里，我们强调skyrmion动力学和涡旋动力学之间的异同。许多先前应用于超导涡旋的想法和实验装置也可以用于研究skyrmions。我们还讨论了两个系统之间的一些差异，如潜在的大贡献的马格努斯力的skyrmion系统，可以显着改变的动力学和输运性质。
2013-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stabilization and control of Majorana bound states with elongated skyrmions
我们发现，细长的磁性skyrmions可以主机马约拉纳束缚态的邻近耦合的二维电子气夹在一个手征磁体和$s$波超导体。我们的方案需要稳定的具有单位拓扑电荷的skyrmion，这可以在大范围的多层磁体中实现，并允许通过自旋电子学中的标准方法通过skyrmion运动进行量子信息传输。我们还展示了如何编织操作可以实现在我们的建议。
2018-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological hydrodynamics in spin-triplet superconductors
University of California, Los Angeles（加利福尼亚大学洛杉矶分校）；NTNU - Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
针对自旋三重态超导体的拓扑流体动力学，提出无需约瑟夫森弱连接的三重态SQUID设计方案，其非奇异4π相位滑移由自旋动力学驱动，相关实验测量可验证铁磁自旋三重态超导性。
2025-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
New mechanisms to engineer magnetic skyrmions and topological superconductors
本文提出磁性斯格明子催化（MSC）机制，仅依赖基态通量稳定斯格明子相（如Sk-SWC$_4$），并利用低能模型证明其能以最小且稳健的方式实现拓扑超导性。
2023-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Superconductivity in Skyrmion Lattices
原子操纵和界面工程技术提供了一种新的方法来定制设计拓扑超导体和随之而来的马约拉纳零模式，代表了一个新的范例，实现拓扑量子计算和拓扑为基础的设备。磁-超导混合系统（MSH）通过控制其磁层的复杂结构和超导表面的界面性质，已被实验证明适合于设计拓扑超导性。在这里，我们证明了二维MSH系统包含一个磁skyrmion晶格提供了一个前所未有的能力来控制拓扑相的出现。通过改变skyrmion半径，这可以通过外部磁场在实验上实现，人们可以在不同的拓扑超导相之间进行调谐，从而可以探索它们的独特性质以及它们之间的转变。在这些MSH系统中，约瑟夫森扫描隧道光谱空间可视化拓扑超导性出现的最关键方面之一，诱导自旋三重态相关的空间结构。
2020-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana bound states in magnetic skyrmions
磁性Skyrmions是高度移动的纳米级拓扑自旋纹理。我们表明，无论是分析和数值，一个磁skyrmion的一个均匀的方位角绕组数放置在接近的s波超导体主机在其核心的零能量马约拉纳束缚态，当巡回电子和skyrmion之间的交换耦合是强的。这种马约拉纳束缚态是稳定的存在下的自旋轨道相互作用。我们建议使用超导三结实现非阿贝尔统计的马约拉纳束缚态。
2016-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topologically stable gapped state in a layered superconductor
我们表明，层状超导体，由一个两个组件的序参量，有一个间隙状态以上的基态，拓扑保护衰变，包含流和逆流在没有施加磁场。这种状态是由skyrmions，打破时间反演对称性，并产生一个弱的局部磁场低于目前的检测阈值由$μ$ SR和NMR/NQR。我们估计的载流子的密度，冷凝到赝隙。
2013-10-16 cond-mat.supr-con
Half-Skyrmion theory for high-temperature superconductivity
本文综述了铜氧化物高温超导的半Skyrmion理论。在该理论中，掺杂空穴产生半Skyrmion自旋织构，其特征在于拓扑电荷。描述了单空穴掺杂系统中半Skyrmion的形成过程，并将半Skyrmion激发谱与未掺杂系统中角分辨光电子能谱结果进行了比较。通过数值模拟研究了多半Skyrmion组态。我们发现，半Skyrmions进行非零拓扑电荷密度低于临界空穴掺杂浓度\sim 30%，即使在反铁磁长程序的情况下。磁结构因子在半Skyrmions和反半Skyrmions的条纹有序组态中表现出无公度峰。半Skyrmions介导的相互作用导致d_{x^2-y^2}波超导性。我们还描述了半Skyrmion和掺杂空穴的复合粒子的激发光谱所产生的赝能隙行为。
2009-08-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological spin Hall states, charged skyrmions, and superconductivity in two dimensions
我们研究二维拓扑自旋霍尔绝缘体的性质，这些绝缘体是通过自旋旋转不变系统中自旋对称性的自发击穿而产生的。这样的相位打破了自旋旋转但不打破时间反演对称性，并且具有矢量序参量。在这个矢量序参量的Skyrmion配置被证明具有电荷，是电子电荷的两倍。当自旋霍尔序被Skyrmions凝聚破坏时，就会产生超导性。这可以通过掺杂或通过调整相互作用以关闭skyrmion间隙而在固定填充处发生。在后一种情况下，超导体-自旋霍尔绝缘体量子相变可以是二阶的，即使这两个相打破了不同的对称性。
2008-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana bound states in chiral ferromagnet-superconductor heterostructures revisited
Moscow Institute for Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；L. D. Landau Institute for Theoretical Physics（朗道理论物理研究所）；HSE University（高等经济大学）
研究手性铁磁体与超导体异质结构中Majorana零模的稳定性，分析自旋轨道耦合对Majorana态的影响，并探讨磁涡旋与磁涡旋对局域态的作用。
2026-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Room-temperature skyrmion phase in bulk Cu2OSeO3 under high pressures
在非中心对称helimagnet的skyrmion状态显示拓扑保护的自旋纹理与高密度信息存储，超快自旋电子学和有效的微波器件的深刻的技术意义。通常，其在体helimagnet中的平衡态仅发生在非常有限的磁场-温度相空间上，并且通常发生在磁转变温度Tc附近的低温区域。我们在42.1 GPa的压力下，通过从立方P2（_1）3 →正交P2（_1）2（_1）2（_1）→单斜P2（_1）→三斜P1的一系列相变，将单晶Cu_2 O_SeO_3的skyrmion相区从55-58.5 K扩展到5-300 K，使用我们新开发的超灵敏高压磁化技术结果与我们的Ginzburg-Landau自由能分析一致，表明压力倾向于稳定skyrmion状态，并在较高的温度下。观测结果还表明，skyrmion状态可以在更高的温度下在各种晶体对称性中实现，这表明skyrmion对底层晶格的不敏感性，从而可能在helimagnets中更普遍存在skyrmion。
2020-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological superconductivity with deformable magnetic skyrmions
磁skyrmions是纳米级的自旋配置，可以有效地创建和操纵。它们为下一代自旋电子学应用带来了巨大的希望。与这些发展并行的是，磁性、超导性和自旋-轨道耦合的相互作用已被证明是工程拓扑超导性的通用平台，预测其可承载非阿贝尔激发，马约拉纳零模式。我们表明，拓扑超导性可以诱导由proximitizing磁skyrmions和传统的超导体，而不需要额外的成分。除了先前报道的马约拉纳零模式的skyrmion的核心，我们发现一个更普遍的手征带的skyrmion的边缘上的马约拉纳模式。我们表明，手征马约拉纳带是有效的平坦的物理相关制度的参数，导致有趣的鲁棒性和缩放特性。特别是，在（近）平带的马约拉纳模式的数量规模与周边长度的变形skyrmion配置，而强大的本地混乱。
2019-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic order on a topological insulator surface with warping and proximity-induced superconductivity
我们确定的性质的磁秩序的表面上的拓扑绝缘体（TI）的发展，由于六边形翘曲和由此产生的费米面（FS）嵌套在存在的排斥哈伯德相互作用。为此，我们调查的自旋磁化率，并推导出朗道理论比较不同的可访问的阶段。对于接近六边形的FS和足够强的强相互作用，磁性基态由skyrmion晶格形成，即，通过保持C $_3$对称性的三个螺旋自旋密度波的叠加。磁基态是拓扑非平凡的，具有非零的skyrmion电荷，可以通过施加磁场来稳定和控制。通过使TI接近常规超导体，可以设计C $_3$对称拓扑超导体。我们探讨了相图的修改以及Skyrmion结构和多极分布的超电流之间的相互影响，这可以提供有关潜在的Skyrmion电荷的信息。
2015-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Aspects of topological superconductivity in 2D systems: noncollinear magnetism, skyrmions, and higher-order topology
该评论的目的是突出的方面的拓扑超导性的自旋轨道相互作用的情况下，在二维系统与长程非共线自旋有序或磁skyrmions。另一个目的是简要介绍拓扑超导的新概念，即包含自旋轨道耦合结构的二维系统中的高阶拓扑。讨论了由于磁织构导致的马约拉纳模的形成。强调了基态波函数的有效三重态对和奇费米子宇称在不同体系中的作用。我们描述的特殊性的磁skyrmions，导致形成的马约拉纳模式和缺陷上的模式本地化。考虑了二维系统，特别是高阶拓扑超导体中的编织问题。
2021-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Mechanisms for Magnetic Skyrmion Catalysis and Topological Superconductivity
我们提出了一种替代路线，以稳定磁skyrmion纹理，不需要Dzyaloshinkiii-Moriya相互作用，磁各向异性，或外部塞曼场。相反，它仅仅依赖于系统基态通量的出现。我们讨论的情况下，导致一个非零通量，并确定磁skyrmion基态，成为可访问的存在。此外，我们探讨了当两种类型的磁性skyrmion晶体共存的配对间隙的拓扑晶体绝缘体的表面态的手征超导体。我们的工作以最小的方式为工程拓扑超导性开辟了前景，并有望挖掘出功能拓扑材料和设备，这些材料和设备可能比目前探索的skyrmion-Majorana平台更适合静电控制。
2023-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
