Topological Thermal Hall Effect of Magnons in Magnetic Skyrmion Lattice
费米子的拓扑输运由位于费米能以下的能带的陈数决定。对于玻色子，例如晶体中的声子和磁振子，当带隙与热能相当时，拓扑输运由最低能带的陈数支配。在这里，我们证明了拓扑运输的存在下，玻色子磁振子在磁skyrmions的晶格-拓扑缺陷形成的涡旋状纹理的自旋。我们发现了一个独特的热霍尔信号中的磁性skyrmion相的绝缘极性磁铁GaV 4 Se 8，确定为拓扑热霍尔效应的磁振子的最低能带的磁振子在一个三角形晶格的磁振子的陈数。我们的研究结果为利用热霍尔探针研究其他玻色子激发的拓扑现象奠定了基础。
2022-10-06 cond-mat.str-el
Dynamics of magnon fluid in Dzyaloshinskii-Moriya magnet and its manifestation in magnon-Skyrmion scattering
我们构造的Holstein-Primakoff哈密顿磁振子在任意缓慢变化的自旋背景下，微观自旋哈密顿铁磁自旋交换，Dzyaloshinskiii-Moriya交换，和塞曼项。磁振子动力学的Gross-Pitaevskii型方程包含几个背景规范场，涉及局部自旋手征、非均匀势和违反玻色子数守恒的反常散射。对文献中的公式进行了非平凡修正。随后映射到流体动力场，得到磁振子流体动力学的连续性方程和欧拉方程。基于我们的Gross-Pitaevskii公式，数值研究了局域Skyrmion的磁振子波散射。指出了碰撞磁振子所经历的有效磁通量与Skyrmion半径的关系，并与用Landau-Lifshitz-Gilbert方程对同一问题的分析进行了比较。
2015-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon edge states of skyrmion crystal in non-uniform magnetic field
St.Petersburg State University（圣彼得堡国立大学）；NRC “Kurchatov Institute”, Petersburg Nuclear Physics Institute（库尔恰托夫国家研究中心，圣彼得堡核物理研究所）
利用半经典量化和立体投影方法，研究非均匀磁场下斯格明子晶体界面处出现的局域磁振子边缘态，发现其手性和局域化程度由磁场分布控制，局域长度可小至几个斯格明子间距。
2025-10-19 cond-mat.str-el
Magnon Superlattices around Skyrmions in Frustrated Magnets
本研究通过调节磁激子波长与Skyrmions尺寸匹配，实现了磁激子超晶格的形成，揭示了反铁磁体在操控原子尺度自旋激发中的潜力。
2026-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strong Coupling between Propagating Magnons and High-order Gyrotropic Skyrmion Modes
受近年来强磁振子-自旋织构-光子偶极耦合研究的启发，磁振子与自旋织构局域共振通过直接交换相互作用的耦合被人们所期待，但尚未实现。在这项工作中，我们证明了相干耦合之间的传播磁振子和本地skyrmion共振。在频域色散中除了观察到拉比耦合带隙（RCG）外，还观察到极化激元带隙的磁振子模拟，即极化声子带隙（PBG）。耦合的实现要求旋扭Skyrmion模不仅要满足大于1的量子数，而且要满足与磁振子相反的手征。可以控制所观察到的PBG和RCG存在于不同的布里渊区（BZ）以及在BZ边界。通过选择传播磁振子的波数，耦合强度可以接近强区。我们的研究结果为研究量子信息技术中的量子光学现象提供了一个纯磁振子平台。
2021-09-16 cond-mat.other cond-mat.str-el
Magnon spectrum in two- and three- dimensional skyrmion crystals
研究了二维铁磁体中存在Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和磁场时Skyrmion晶体（SkX）基态的低能磁振子谱.我们用一组重叠的圆盘来近似SkX六方超晶格，并通过最小化经典能量密度来确定晶格周期。最佳半径圆盘上的磁振子谱是稳定的，只有两个最低能级可以被认为是局域的。这些水平在SkX晶格中的随后的杂交导致紧结合光谱。最低磁振子态的局域化特征在小场和高场下丢失，这被解释为SkX的熔化。SkX的经典能量略高于单个锥形螺旋的能量，并且考虑量子修正可以有利于Skyrmion基态。将我们的分析扩展到三维的情况下，我们认为，这些量子校正变得更加重要，在有限的温度下，当平均自旋值降低。
2017-04-29 cond-mat.str-el
Thermal Hall effect and gauge-field picture of magnons in antiferromagnetic skyrmion crystals
本文提出三角晶格上绝缘反铁磁斯格明子晶体的低能激发可由带有SU(3)规范场的磁振子描述，证明该规范场的非对易性破坏了有效时间反演对称性并促成磁振子热霍尔效应，且通过线性自旋波理论验证了有限热霍尔导率的出现。
2025-08-10 cond-mat.str-el
Magnon topological transition in skyrmion crystal
NRC “Kurchatov Institute”, Petersburg Nuclear Physics Institute（核物理研究所）；St.Petersburg State University（圣彼得堡国立大学）
研究具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的铁磁薄膜中斯格明子晶体的磁振子谱，利用立体投影方法发现随磁场增加两个低能磁振子带间隙闭合并发生拓扑转变。
2023-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral Magnonic Edge States in Ferromagnetic Skyrmion Crystals Controlled by Magnetic Fields
在绝缘磁体中实现对磁振子自旋电流的控制-其中由于焦耳加热引起的耗散被高度抑制-是一个活跃的研究领域，可能导致节能的自旋电子学应用。然而，由具有均匀磁序的常规系统支持的磁振子自旋电流已被证明难以控制。最近出现了另一种方法，依赖于拓扑保护的磁振子边缘状态的空间周期性磁纹理。这种纹理的一个主要例子是铁磁skyrmion晶体，它拥有手征边缘状态，为磁振子自旋电流提供平台。在这里，我们表明，为第一次，一个外部磁场可以驱动拓扑相变的自旋波谱的铁磁skyrmion晶体。拓扑相变的信号是关闭一个低能量的体磁振子间隙在一个临界字段。在拓扑阶段，低于临界场，两个拓扑保护的手征磁振子边缘状态位于这个差距，但他们解开在平凡阶段，以上的临界场。值得注意的是，拓扑相变涉及到两个磁振子带的反转，在$Γ$点对应于晶体中skyrmion的呼吸和反呼吸模式。我们的研究结果表明，外部磁场可以作为一个旋钮来开关由拓扑保护的手征磁振子边缘态携带的磁振子自旋电流。
2019-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon band structure of skyrmion crystals and stereographic projection approach
利用半经典方法结合极射赤平投影方法，研究了在均匀磁场和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用下，平面铁磁体中形成的Skyrmion晶体（SkX）的磁动力学. SkX的拓扑非平凡基态在球极投影下用在Skyrmion位置上具有简单极点的复值函数来描述。我们使用先前提出的anterior为这个基态函数的形式的总和的个人skyrmions。动力学是从经典作用量的第二变奏而来的。数值分析得到了紧束缚形式的磁振子能带结构，与已知结果一致。有两组带，一组具有平坦的色散，拓扑平凡且随磁场快速演化。另一组对磁场是鲁棒的，其特征在于显著的色散和在布里渊区中可能是符号反转的Berry曲率。发展的理论可以直接推广到其他类型的拓扑自旋结构的磁动力学分析。
2021-07-29 cond-mat.str-el
Topological magnon band structure of emergent Landau levels in a skyrmion lattice
自旋激发在拓扑非平凡磁序上的运动表现出类似于洛伦兹力对轨道磁场中带电粒子的影响的偏转。我们使用极化非弹性中子散射来研究磁振子的传播（即，玻色子集体自旋激发）。对于垂直于斯基尔米恩管的波矢，磁振子谱与精细间隔的出射朗道能级的形成是一致的，朗道能级是用于解释斯基尔米恩晶格的非平凡拓扑缠绕的虚构磁场的特征。这为倒易空间中的拓扑磁振子能带结构提供了证据，而这种结构是由磁序的非平凡实空间拓扑所证实的。
2022-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Collective spin excitations of helices and magnetic skyrmions: review and perspectives of magnonics in non-centrosymmetric magnets
承载关联电子的磁性材料在信息技术和信号处理中发挥着重要作用。目前使用的铁磁、铁磁和反铁磁材料提供主要共线的微观力矩（自旋）。最近，更复杂的自旋结构，如自旋螺旋线和摆线重新引起了人们的兴趣。非中心对称螺旋磁体中Skyrmion晶格相的发现引发了人们的兴趣。在这篇综述中，我们解决如何自旋螺旋和skyrmion晶格丰富的磁性材料的微波特性。在讨论微波电子学和磁振子学的前景时，我们特别关注绝缘材料，因为它们避免了涡流损耗，提供了低自旋波阻尼，并可能允许集体自旋激发的电场控制。因此，它们进一步推动了以低能耗运行的磁振子的愿景。
2017-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum topological phase transitions in skyrmion crystals
拓扑序在凝聚态物理的许多方面都很重要，并已被推广到玻色子系统。在这封信中，我们报告的非平凡拓扑结构的磁振子带在两个不同的量子skyrmion晶体出现在零外部磁场。这是揭示了非零陈数的一些频带。作为量子反常霍尔效应的玻色子模拟，我们证明了拓扑磁振子可以出现在skyrmion晶体中，而不显着打破时间反演对称性与外部磁场。通过调整零温度下易轴各向异性的值，我们发现八个量子拓扑相变信号的不连续跳跃在某些陈数。我们将这些量子拓扑相变与磁振子带之间的能隙闭合和重新打开联系起来。
2022-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topological spin Hall effects and tunable skyrmion Hall effects in uniaxial antiferromagnetic insulators
电流驱动反铁磁skyrmions物理学的最新进展已经观察到马格努斯力的缺失。我们概述了这种现象的对称性原因，并表明，这种取消将失败的情况下，自旋极化电流。配对微磁学模拟与半经典自旋波输运理论，我们表明，skyrmions产生自旋极化的横向磁振子电流，自旋极化的磁振子电流可以反过来产生反铁磁skyrmions的横向运动。我们研究铁磁和反铁磁的情况下的skyrmion霍尔角的频率依赖性的定性差异，并关闭提出一个简单的skyrmion为基础的磁振子设备的自旋通道解复用。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Superconductivity Mediated by Skyrmionic Magnons
本文提出在斯格明子晶体与正常金属的界面处，通过交换耦合介导的有效电子-电子相互作用可在弱耦合条件下实现拓扑超导，并求解了临界温度附近及零温下的能隙方程。
2023-04-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Domain Walls as Hosts of Spin Superfluids and Generators of Skyrmions
具有易磁化轴各向异性的磁体中的畴壁被证明是自旋超流的港湾，这与它的U（1）自旋旋转对称性的自发破缺有关。自旋超流体被证明具有几个拓扑性质，这是在传统的超流体。首先，相关的相位滑移产生和破坏skyrmion遵守总skyrmion电荷的守恒，这使我们能够使用域壁作为skyrmion的生成器和检测器。第二，畴壁沿其长度方向产生磁振子的出射磁通量，该磁通量与流过畴壁的自旋超电流成比例，从而提供了操纵磁振子的方法。第三，由于磁振子和畴壁之间的自旋转移，自旋超流可以被穿过它的磁振子流驱动，导致自旋超流的磁振子操纵。通过数值模拟证实了畴壁内超流自旋输运的理论。
2017-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermally Driven Ratchet Motion of Skyrmion Microcrystal and Topological Magnon Hall Effect
自发涌现的手性是自然科学中一个非常重要的问题。有人认为，单向（手性）旋转的机械棘轮是禁止在热平衡，但成为可能的系统平衡。在这里，我们报告我们的发现，一个拓扑非平凡的自旋纹理称为skyrmion -一个粒子状的对象，其中自旋指向所有方向包裹一个球体-构成这样的棘轮。用Lorentz透射电子显微镜观察了Cu_2OSeO_3和MnSi薄膜中的Skyrmion晶体，发现它们在微米尺度上呈单向旋转运动。基于随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程的数值模拟表明，在存在温度梯度的情况下，这种旋转仅仅是由热涨落驱动的，而在热平衡下，这种旋转是被Bohr-van Leeuwen定理所禁止的。我们发现，由skyrmion的有效磁场驱动的磁振子的旋转流引起的skyrmion旋转，因此表明磁振子可以用来控制这些自旋纹理的运动。
2015-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Riemann meets Goldstone: magnon scattering off quantum Hall skyrmion crystals probes interplay of symmetry breaking and topology
本研究构建了夹在铁磁体间的斯格明子晶体散射模型，结合解析与数值方法发现磁振子输运兼具低能Goldstone模式峰与高能演生朗道能级带状特征，可作为量子霍尔斯格明子晶体相的直接探测信号，适用于石墨烯异质结等体系。
2023-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum skyrmion molecule: two quantum skyrmions bound by coherent magnon exchange
Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）
该研究针对阻挫自旋-1/2磁体的J₁-J₂三角晶格模型，通过数值计算发现自然尺寸的两个量子斯格明子可形成由相干磁振子交换束缚的分子，可作为自组装两量子比特元件。
2026-10-14 cond-mat.other cond-mat.str-el
Spin eigen-excitations of the magnetic skyrmion and problem of the effective mass
研究了铁磁Skyrmion上的磁振子模的性质。对于大Skyrmion半径$R_s$的情况，发现了三种可能的模式本征频率的渐近行为，即呼吸模式的$ω_0\sim R_s^{-2}$，负和正方位角量子数模式的$ω_{-|μ|}\sim R_s^{-1}$和$ω_{|μ|}\sim R_s^{-3}$.一些性质的磁振子本征函数的确定。这使我们能够证明，基于行波模型的skyrmion动力学描述的无质量的Thiele方程。
2017-11-28 cond-mat.str-el
Spin phases of the helimagnetic insulator Cu$_2$OSeO$_3$ probed by magnon heat conduction
我们报告的研究作为磁场和温度的函数在helmagnetic绝缘体Cu $_2$ OSeO $_3$，揭示了新的功能的自旋相变的磁振子热传导探测的热导率。最近在小角中子散射研究中发现的倾斜锥形螺旋和低温Skyrmion相，在磁振子热导率中被清晰地识别出。磁振子散射与域边界的存在下，在倾斜的锥形相和Skyrmion和锥形相共存的区域被确定。
2019-01-04 cond-mat.str-el
Skyrmion-skyrmion interaction induced by itinerant electrons in a ferromagnetic strip
磁性Skyrmions是构建下一代磁存储器和自旋电子器件的有前途的自旋织构。然而，在实现skyrmion为基础的设备的主要挑战之一是这些自旋纹理在不同的几何形状的有序阵列的稳定。在这里，我们数值研究的skyrmion skyrmion相互作用的潜力，产生由于动态的巡回电子耦合到磁纹理在一个铁磁背景与赛道几何。我们考虑不同的拓扑结构（铁磁（FM）和反铁磁（AFM）），即：skyrmions，antiskyrmions和biskyrmions。我们表明，在低电子填充，足够短的分离，skyrmions强烈耦合彼此产生的束缚态束缚的电子动力学。然而，当填充增加时，相互作用势能在特定的skyrmion-skyrmion距离值处呈现局部最小值。这些局部极小值中的每一个都对应于由明确定义的能量势垒“保护”的skyrmions的能量稳定位置。通过检查局部电荷密度，我们发现，在原子力显微镜skyrmions的情况下，局部反铁磁性质防止电子渗透到核心，使原子力显微镜skyrmions被视为无限的势垒的电子。
2022-12-05 cond-mat.str-el
Emergent SU(3) magnons and thermal Hall effect in the antiferromagnetic skyrmion lattice
通过 MnSc₂S₄ 最高 14 T 磁场下的热导率测量与自旋波理论，研究揭示反铁磁斯格明子相中磁振子受涌现 SU(3) 规范场修饰并产生显著热霍尔效应。
2023-04-17 cond-mat.str-el
Skyrmion solids in monolayer graphene
部分填充的朗道能级拥有竞争的秩序，电子固体在朗道能级填充时让位给分数量子霍尔液体之前，占主导地位，接近整数填充。在这里，我们报告的电子固体与非共线自旋纹理在单层石墨烯的观察，一致的skyrmions-拓扑自旋纹理的特点是量子化电荷的固化。在电输运中，随着温度的降低，电子固体通过体电导率中的快速金属-绝缘体转变来揭示自己，伴随着对所施加的偏置电压的强烈非线性依赖的出现。我们使用修改后的Corbino几何形状，允许铁磁磁振子发射和检测的固体探测自旋纹理。我们发现，磁振子运输是非常有效的，当一个朗道能级被填充（$ν=1$），量子霍尔铁磁自旋极化一致，然而，即使是最小的掺杂立即淬灭的磁振子信号，而离开消失的低温电荷电导率不变。我们的结果可以通过在$ν=1$附近形成带电Skyrmions固体来理解，其非共线自旋织构导致快速的磁振子衰变。分数填充附近的数据进一步显示了几个分数skyrmion晶体的证据，表明石墨烯拥有一个巨大的和高度可调的耦合自旋和电荷顺序的景观。
2019-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon-Magnon Interactions in O(3) Ferromagnets and Equations of Motion for Spin Operators
本文从有效拉格朗日量出发，系统地分析了O（3）海森堡铁磁体自旋算符的运动方程方法。结果表明，无规相位近似和Callen近似可以用B型磁振子的微扰理论来理解。同时，将Kondo和Yamaji对一维铁磁体的二级近似简化为对A型磁振子的微扰理论。重点放在物理图像，即磁振子-磁振子相互作用和海森堡模型的对称性。计算表明，所有三个近似不同的方式中所产生的Wess-Zumino项的磁振子-磁振子相互作用的治疗，从那里可以推断出他们每个人的具体功能和限制。
2015-08-09 cond-mat.str-el
Stability of skyrmions in perturbed ferromagnetic chiral magnets
磁skyrmions是在手征磁体中观察到的自旋拓扑织构，由于其在自旋电子学领域的应用，引起了人们极大的兴趣。本文研究了铁磁手征磁体中孤立圆skyrmions在不同扰动和外场作用下的稳定性。为此，我们开发了一个通用的系统程序的基础上，在一个谐波展开系列的skyrmion边界，允许identifycation的每个不稳定通道上的skyrmion圆形的崩溃独立。我们将我们的方法应用到几个有代表性的自旋模型与实际利益，以获得零温度相图，孤立skyrmions出现亚稳态。本文提出的结果是在最近的实验中观察到的孤立skyrmions的属性，打开扩展到更复杂的情况下的分析的可能性。
2018-11-28 cond-mat.str-el
Magnon Energy Renormalization and Low-Temperature Thermodynamics of O(3) Heisenberg Ferromagnets
本文给出了$D$维O（3）Heisenberg铁磁体晶格磁振子场的微扰理论。格点磁振子场的有效哈密顿量从有效拉格朗日量开始得到，描述磁振子-磁振子相互作用的两个主要贡献被确定为单位矢量场的通常梯度项和源自有效拉格朗日量的Wess-Zumino-Witten项的部分。引入了具有导数耦合的格点标量场的Feynman图，在此基础上研究了磁振子-磁振子相互作用对磁振子自能和铁磁自由能的影响。我们还评论外观的虚假条款在低温系列的自由能通过检查磁振子-磁振子相互作用和内部对称性的有效哈密顿量（拉格朗日）。
2013-06-24 cond-mat.str-el
Damped Topological Magnons in the Kagomé-Lattice Ferromagnets
我们证明了相互作用可以大大破坏几何阻挫晶格上铁磁体中磁振子的自由粒子描述。由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用促进的非谐耦合和高度简并的两磁振子连续谱产生了强的、非微扰的高能磁振子模阻尼。我们提供了一个详细的帐户上的kagomé晶格的$S=1/2$铁磁体的效果，并提出进一步的实验。
2016-10-20 cond-mat.str-el
Magnon self energy in the correlated ferromagnetic Kondo lattice model: spin-charge coupling effects on magnon excitations in manganites
利用图解展开法计算了关联铁磁Kondo晶格模型中自旋-电荷耦合引起的磁振子自能。系统地将自能和顶点校正形式的相关效应，扩展计划明确地保留了连续的自旋旋转对称性，因此戈德斯通模式。由于在中等耦合和铁磁锰氧化物相关的最佳带填充下，关联FKLM的重整化磁振子能量几乎与关联项无关。即使在更高的能带填充下，尽管表现出整体的非海森堡行为，但在Γ-X方向上的磁振子色散仍然保持接近海森堡形式。因此，实验观察到的掺杂依赖区界磁振子软化必须归因于自旋轨道耦合效应。
2013-06-12 cond-mat.str-el
NMR linewidth and Skyrmion localization in quantum Hall ferromagnets
在2D量子霍尔系统的NMR信号线宽的非单调行为的解释skyrmion本地化之间的相互作用，由于无序的影响，和非平凡的温度依赖skyrmion动力学。
2004-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Soliton-Magnon Scattering in Two-Dimensional Isotropic Ferromagnets
研究了各向同性铁磁体中二维拓扑Belavin-Polyakov孤子对磁振子的散射。散射问题的解析解构造：（i）准确地为任何磁振子波矢量的分波与方位角数m=1（平移模式），和（ii）在长波和短波限制的休息模式。磁振子模式的频率被发现的有限尺寸的磁铁。建立了孤子运动的有效方程。在长波近似下，得到了与孤子-磁振子相互作用有关的磁振子态密度。
1999-05-24 cond-mat.str-el
Interplay of electronic and spin degrees in ferromagnetic SrRuO$_3$: anomalous softening of magnon gap and stiffness
用非弹性中子散射实验研究了铁磁SrRuO $_3$的磁振子色散随温度的变化。即使在低温下，磁振子模也表现出相当大的加宽，指向与载流子的强相互作用。我们发现一个反常的温度依赖性的磁振子间隙和磁振子刚度，软化后冷却在铁磁相。这两种效应都是反常霍尔效应的温度依赖性。我们认为，这些结果表明，外尔点和反常霍尔效应可以直接影响自旋动力学的金属铁磁体。
2019-02-11 cond-mat.str-el
Spin-Pseudospin Coherence and CP$^{3}$ Skyrmions in Bilayer Quantum Hall Ferromagnets
我们分析了双层量子霍尔铁磁体，其基本对称群是SU（4）。当总电子密度足够低时，自旋-赝自旋相干自发地发展。准粒子是CP^3的Skyrmions。一个skyrmion在两个层上都引起电荷调制。在填充因子$ν=2/m$下，一个基元激发由一对Skyrmion组成，其电荷为$2e/m$。最近的实验数据，由于泽田等人[物理评论快报。{ \bf 80}，4534（1998）]支持这一结论。
1999-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Giant Skyrmions Stabilized by Dipole-Dipole Interactions in Thin Ferromagnetic Films
受最近TbFeCo薄膜磁化反转实验的启发，我们研究了各向异性非线性西格玛模型中的拓扑激发以及塞曼和磁偶极-偶极相互作用.偶极-偶极相互作用将铁磁体转变为受抑自旋系统，这允许非平凡的自旋纹理，例如巨大的skyrmion。我们推导出一个解析公式的skyrmion半径。半径可由外部磁场控制。令人感兴趣的是，skyrmion可能已经被观察到是一种磁畴。一个显著的特点是，一个单一的skyrmion可以创建或销毁实验。对手征磁体中的Skyrmions也作了分析。
2010-11-03 cond-mat.str-el hep-th
Circularly Polarized Resonant Rayleigh Scattering and Skyrmions in the $ν$ = 1 Quantum Hall Ferromagnet
利用圆偏振共振瑞利散射（RRS）研究了$ν$ = 1的量子霍尔铁磁体.在这个填充因子，我们观察到一个右手共极化RRS探测Skyrmion自旋纹理的电子在光激发基态。共振散射在左手共极化中不存在，这可能与Skymionic效应、屏蔽和自旋波激发之间的相关性有关。这些结果表明RRS是研究量子霍尔态自旋织构的有效方法。
2011-04-11 cond-mat.str-el
Topological excitations in a Kagomé magnet
它在这里表明，一个Kagomé磁铁，海森堡和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用导致非平凡的拓扑和手征磁性。手征性--也就是左手或右手--在广泛的科学领域中是一个非常重要的概念，特别是在凝聚态物理中。反转对称性破缺将手征性与skyrmions联系起来，skyrmions是具有粒子状和拓扑性质的受保护场配置。在这里，所报道的数值模拟和理论考虑表明，磁激发的Kagomé磁铁可以都是规则的体磁振子字符，以及，具有非平凡的拓扑性质。我们还发现，在特殊情况下，skyrmions出现作为激发，具有稳定性，即使在室温下。此外，Kagomé磁体的手征磁子边缘态提供了一种有希望的方法来创建，控制和操纵Skyrmions。这在自旋电子学、磁振子学和Skyrmionics中具有应用潜力，即，用于信息存储或作为基于这些粒子的传输和控制的逻辑器件。这些粒子激发之间的碰撞被发现是弹性的skyrmion-skyrmion通道，虽然没有质量守恒的单个skyrmion。Skyrmion-antiskyrmion碰撞被发现是更复杂的，这些对象的湮灭和创建有一个明显的非本地的性质。
2014-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chirality-driven Hall Transport Phenomena of Spins
本文综述了磁绝缘体中自旋霍尔输运的实验和理论研究，着重讨论了自旋手征的起源。本文发展了自旋模型中热霍尔输运线性响应理论的一般形式，它既适用于磁振子区，也适用于顺磁区和自旋液体区。根据霍尔输运的多带磁振子理论，综述了最近在二维可果美和三维烧绿石铁磁绝缘体中磁振子介导的热霍尔输运实验，并与在假定的量子自旋冰材料中发现的更神秘的热霍尔输运进行了比较。作为自旋手征驱动的磁振子输运在实空间中的实现，我们回顾了支配织构磁体中磁振子动力学的突现规范场的一般理论，并讨论了它在磁振子-Skyrmion散射问题中的应用。讨论了Skyrmion织构驱动的拓扑磁振子霍尔效应。
2016-05-11 cond-mat.str-el
Magnon dispersion in bilayers of two-dimensional ferromagnets
我们测量了具有铁磁层间耦合以及铁磁层间耦合和反铁磁层间耦合的双层原子磁体的磁振子谱。后一种情况下的全磁振子带的解析表达式表明，这两个交换相互作用支配的基本磁振子间隙。层间和层内的磁有序不是独立的：层内铁磁性稳定反铁磁性层间秩序。这些交换各向异性自旋模型的拓扑结构没有自旋轨道相互作用原来是微不足道的。
2021-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Three magnons in an isotropic $S=1$ ferromagnetic chain as an exactly solvable non-integrable system
结果表明，利用{ \it退化离散-衍射}波函数的Bethe Anastomy的推广解决了$S=1$各向同性铁磁无限长链的三磁振子问题.简要讨论了四磁振子问题。
2016-06-27 cond-mat.str-el nlin.SI
Theoretically proposed controlled creation of Bloch-type skyrmions with spin-orbit torque in a chiral-ferromagnet/heavy-metal heterojunction
本文从理论上阐明传统磁性双层异质结构中自旋轨道矩产生斯格明子困难的原因，提出采用手性铁磁层承载Bloch型斯格明子的方案，并通过微磁学模拟证明垂直自旋流可可控产生Bloch型斯格明子，为斯格明子自旋电子器件提供新平台。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Role of dimensionality in spontaneous magnon decay: easy-plane ferromagnet
本文计算了横向磁场作用下四方晶格易平面铁磁体中的磁振子寿命。在零温度下，磁振子不稳定，会自发衰变成另外两个磁振子。在这个模型中，我们考虑了维数对自发磁振子衰变的影响。最强的磁振子阻尼被发现在准一维的情况下的动量附近的布里渊区边界。弱链间耦合的符号对磁振子衰变率影响不大。所得的理论结果表明，在准一维铁磁体CsNiF $_3$中实验观察到自发磁振子衰变的可能性。我们还发现了一个有趣的增强磁振子衰减率的三维铁磁体。这种效应只存在于最近邻模型中，并且与双磁振子连续介质中的有效降维有关。
2014-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interacting topological magnons in a checkerboard ferromagnet
本文利用一阶格林函数方法研究二维棋盘状铁磁体中磁振子-磁振子相互作用对拓扑的影响，发现体系具有两个拓扑相，且随温度升高发生两次拓扑相变，并可通过温度或磁场调控。
2023-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phase transition in magnon bands in a honeycomb ferromagnet driven by sublattice symmetry breaking
铁磁蜂窝系统在次近邻Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（dzyaloshinskiii-Moriya interaction，dzyaloshinski-Moriya interaction）的存在下会表现出磁振子拓扑相。受亚晶格磁各向异性控制的最新进展的启发，我们研究了蜂窝铁磁单层和双层的磁振子带的拓扑相位，由于不同的各向异性能量，蜂窝铁磁单层和双层的亚晶格对称性破缺。我们证明了在拓扑磁振子绝缘体和拓扑平凡磁振子相之间存在一个拓扑相变，这种相变是由磁振子相对尺寸的变化和子晶格间的各向异性差异所驱动的.提出了磁振子霍尔热导率作为磁振子拓扑的实验探针。
2022-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Magnon-Phonon Hybrid Excitations in Two-Dimensional Ferromagnets with Tunable Chern Numbers
本文从理论上研究了二维铁磁体中的磁振子-声子混合激发。混合激发，这是被称为磁振子极化子的散装带，分析表明是拓扑非平凡的，拥有有限的陈数。我们还证明了磁振子极化子带的陈数和带交叉线的数目可以通过外加磁场来控制。对于实验，我们建议使用热霍尔电导率作为探针的磁振子极化子的有限Berry曲率。我们的研究结果表明，一个简单的铁磁体上的正方形晶格支持拓扑非平凡的磁振子极化子，推广拓扑激发在传统的磁系统。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge instabilities and skyrmion creation in magnetic layers
我们研究了解析和数值的边缘与Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用的二维铁磁体，考虑手征磁体和界面诱导DM相互作用的磁体。我们表明，在场极化的铁磁相磁振子状态存在的边缘，我们计算它们的光谱内的连续场论。当降低外部磁场时，这些束缚的磁振子以有限的动量凝聚，边缘变得局部不稳定。微磁模拟表明，这种边缘不稳定性触发创建一个螺旋相穿透内的散装场极化状态。磁场的随后增加允许以受控的方式在靠近边缘处产生skyrmions。
2017-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum skyrmions in frustrated ferromagnets
我们发展了自旋为1/2的海森堡磁体中具有次近邻相互作用的磁skyrmions和反skyrmions的量子理论。利用精确对角化方法，我们用数值方法证明了量子Skyrmion作为稳定的多磁振子束缚态存在，并研究了它的量子数。然后，我们推导出一个唯象的薛定谔方程的量子skyrmion和它的内部自由度。我们发现量子skyrmions有非常不寻常的性质。它们的带宽是指数小，并产生从skyrmion和antiskyrmion之间的隧穿过程。当量子Skyrmion中加入或去除一个自旋时，能带结构会发生定性和定量的变化，这反映了Skyrmion角动量和自旋量子数的锁定特性。此外，虽然对于弱力，量子Skyrmion平行于力加速，但对于更强的场，它在垂直方向上移动。
2019-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermodynamics of free and bound magnons in graphene
对称性破缺的电子相支持中性集体激发。例如，量子霍尔机制中的单层石墨烯在填充因子$ν=1$下具有几乎理想的铁磁相，其自发地破坏自旋旋转对称性。这种铁磁体已经被证明支持自旋波激发，称为磁振子，可以产生和检测电。虽然长距离的磁振子传播已经通过传输测量得到了证明，但这种磁振子种群的重要热力学性质-包括磁振子化学势和密度-迄今为止已经证明是实验无法达到的。在这里，我们提出了本地测量的电子压缩性的影响下的磁振子，这揭示了减少的$ν=1$间隙高达20%。结合这些测量与估计的温度，我们的分析表明，注入的磁振子绑定到电子和空穴形成skyrmion，它可以提取的自由磁振子密度，磁振子化学势，和平均skyrmion自旋。我们的方法提供了一种新的手段，探测电荷中性激发的热力学性质，适用于其他电子相的破缺。
2021-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Microscopic Theory of Skyrmions in Quantum Hall Ferromagnets
本文提出了单层量子霍尔铁磁体中Skyrmions的微观理论。这是一个独特的特点，该系统的数量密度和自旋密度纠缠的内在规定的W $%_{\infty}$代数。Skyrmion和反Skyrmion态分别被构造为空穴激发态和电子激发态的W $_{\infty }$旋转态。它们是自旋织构，伴随着密度调制，降低库仑能量。计算了它们的激发能随塞曼带隙的变化，并与实验结果进行了比较。
2005-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Magnon scattering and transduction in Coulomb-coupled quantum Hall ferromagnets
Rice University（莱斯大学）；Bucknell University（巴克内尔大学）
本文研究了量子反铁磁体中Coulomb相互作用导致的磁极散射与Skyrmions介导的层间磁极转换现象，揭示了长距离磁极学的潜力。
2026-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Skyrmion Burst and Multiple Quantum Walk in Thin Ferromagnetic Films
当外加磁场超过临界磁场时，巨Skyrmion在铁磁薄膜中通过发射自旋波而坍缩到奇点。这是一个单自旋翻转（SSF）点。SSF点具有由海森堡模型控制的量子扩散动力学。我们确定了它的时间演化，并表明扩散过程是一个连续时间的量子行走。我们还分析了两个Skyrmion爆发后两个SSF点的干扰。$S=1/2$和1的量子游动是精确可解的。该系统为$S>1/2$提出了一种新型的量子行走，其中SSF点分裂为2S量子行走器。有趣的是，我们可以在磁性薄膜的任何一点上实验性地制造量子步行者，首先是通过顺序地制造Skyrmions，然后让它们同时坍缩。
2011-03-20 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Skyrmion Lattices in Heisenberg Ferromagnets
Skyrmions是拓扑磁性纹理，可以出现在非中心对称的铁磁材料中。在迄今为止实验研究的大多数系统中，skyrmions作为经典对象出现。然而，具有纳米长度尺度的skyrmions的发现引发了人们对其量子特性的兴趣。在这里，我们模拟了二维自旋$1/2$海森堡晶格与Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的基态，并发现了一个广泛的区域在零温度相图主机量子skyrmion晶格。我们认为，量子skyrmion晶格相可以通过实验检测到的磁化曲线，通过局部磁极化测量，以及通过中子散射实验可测量的自旋结构因子。最后，我们探讨了由此产生的量子skyrmion态，分析其实空间偏振分布，并表明它是一个非经典态，其特征是准粒子和环境之间的纠缠主要集中在skyrmion的边界自旋附近。
2022-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bethe Ansatz approach to the three-magnon problem in an infinite $XX$ spin chain with Izing next neighboring ferromagnetic interaction
使用Bethe Ansatz的传统和退化离散衍射版本，我们在具有Izing下一个相邻铁磁项的无限$XX$自旋链中构建了一组粗略的三磁振子态。
2016-09-26 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Internal modes of a skyrmion in the ferromagnetic background in chiral magnets
最近在某些没有反转对称性的手征磁体中观察到了一种称为Skyrmion的自旋织构。所观察到的skyrmions是具有10 nm至100 nm的典型线性尺寸的扩展对象，其包含$10^3$至$10^5$自旋，并且可以响应于外部扰动而变形。弱形变的特征是内模集中在Skyrmion中心附近。内部模式的知识是至关重要的，以评估这些拓扑结构的稳定性和刚性。本文通过对动力学矩阵的数值对角化，计算了铁磁背景态下Skyrmion的内模。我们发现了磁振子连续谱下的几种内模，如对应于平移运动的模，以及不同种类的呼吸模。对于较低的磁场，内部模式的数量较大。事实上，几种模式在低场区域变得无隙，表明单个Skyrmion解决方案变得不稳定，尽管Skyrmion晶格是稳定的。另一方面，在高磁场下，只有三个内部模式存在，即使在更高的磁场下，当铁磁态是双稳态时，Skyrmion也是稳定的。我们还表明，平面外的易轴各向异性的存在下稳定的单skyrmion解决方案。最后，我们讨论了这些内部模式的阻尼和可能的实验观察的影响。
2014-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el nlin.PS
