$SU(4)$ description of bilayer skyrmion-antiskyrmion pairs
讨论了磁性双层膜系统中Skyrmion晶格间的反铁磁耦合和纠缠。我们首先用$\mathbb{CP}^{1}\otimes \mathbb{CP}^{1}$理论来描述大双层Skyrmions的问题。我们已经考虑了双层skyrmions的存在下的Dzyaloshinskiii-Moriya（ZH）和塞曼相互作用限制在一个二维的手性磁铁，如Fe $_{0.5}$ Co $_{0.5}$ Si。我们用$SU(4)$表示对双层skyrmion进行参数化，用Schmidt分解表示每个skyrmion和antiskyrmion.计算了skyrmion和antiskyrmion的约化密度矩阵。给出了双层Skyrmions的最大纠缠、部分纠缠和可分的条件。我们的结果可用于在具有大量自旋的系统中产生纠缠。
2020-01-15 cond-mat.mes-hall
Driving Skyrmions in a Composite Bilayer
磁性Skyrmions和多铁性材料是纳米结构科学中最有趣的对象，在未来的自旋电子技术中具有巨大的潜力。多铁性Skyrmions的研究近年来引起了人们的极大兴趣。本文报道了在手性磁性/铁电双层复合晶格中，由驱动电场诱导产生的磁性布洛赫-斯基尔米恩子。利用自旋动力学方法，在动力学模拟中，我们采用了一个经典的磁自旋模型和一个电赝自旋模型，这两个模型通过强磁电耦合耦合。有趣的是，我们观察到一些skyrmion的对象在电子组件无论是在开关过程中，或通过施加一个磁场，这是由于电和磁结构之间的连接。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antitopological magnetic textures in an antiferromagnetically coupled bilayer with frustration
Key Laboratory of Quantum Materials and Devices of Ministry of Education, School of Physics, Southeast University（东南大学物理学院教育部量子材料与器件重点实验室）
本文研究无外磁场下阻挫诱导的反拓扑双层磁织构通用模型，探明层间耦合可抑制结构畸变、提升运动速度，为相关拓扑磁织构的材料设计与应用提供指导。
2026-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doubly Enhanced Skyrmions in $ν=2$ Bilayer Quantum Hall States
通过在磁场中倾斜样品，测量并比较了朗道能级填充因子为$ν=2$的双层量子霍尔（QH）态和$ν=1$的单层量子霍尔（QH）态的Skyrmion激发.观察到的翻转自旋的数量是$N_s=14$在双层系统与大的隧道间隙，和$N_s=7$在双层系统与小的隧道间隙，而它是$N_s=7$在单层系统。这种差异被解释为由于层间交换相互作用。此外，我们还观察到倾斜双层样品的翻转自旋的似乎优选的数字$N_s=14,7,1$。
2000-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electric field control of moiré skyrmion phases in twisted multiferroic NiI$_2$ bilayers
本文以扭曲多铁性NiI₂双层膜为研究对象，通过建立包含均匀螺旋相、kπ-斯格明子晶格等的相图，揭示其电可调拓扑莫尔磁性，利用磁电耦合实现电场调控斯格明子相，为斯格明子电子学提供可调平台。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Skyrmion bound state and dynamics in an antiferromagnetic bilayer racetrack
我们研究了反铁磁双层系统中不同层中两个skyrmions的动力学，该系统由具有跑道形状的纳米条纹组成。顶部和底部的纳米条由高度偏移分开，并且它们通过铁磁交换耦合，从而允许来自两层的skyrmion之间的相互作用。根据Skyrmion之间的距离，它们相互吸引足以达到束缚态。我们还分析了它们的动力学时，电流施加在一个独特的层，我们确定如何的束缚态成核取决于电流密度和skyrmions之间的垂直距离。最后，我们分析了两种情况下的束缚态的鲁棒性：1）由干净或均匀的反铁磁轨道构成的系统; 2）系统中，随机分布的磁性杂质在两个层中包括在系统中。
2021-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Skyrmion $\leftrightarrow$ pseudoSkyrmion Transition in Bilayer Quantum Hall States at $ν=1$
在$ν=1$的双层量子霍尔态已被证明具有层间相位相干的独特状态。该态既有自旋Skyrmion的激发，又有赝自旋的赝Skyrmion的激发。结果表明，通过改变两层电子密度之间的不平衡，Skyrmion $\leftrightarrow$ pseudoSkyrmion跃迁在态中发生;在平衡点实现了PseudoSkyrmion跃迁，而在大的不平衡点实现了Skyrmion跃迁.通过观察激活能对平行于层的磁场的依赖性，可以看出这种转变。
2001-08-06 cond-mat.mes-hall
Skyrmion Hall effect and shape deformation of current-driven bilayer skyrmions in synthetic antiferromagnets
本文通过拉格朗日形式与微磁学模拟，揭示了合成反铁磁体中电流驱动双层斯格明子的霍尔效应与椭圆变形规律，并给出基于反铁磁交换矩的直观解释，为斯格明子赛道存储器等应用提供理论依据。
2025-07-21 cond-mat.mes-hall
Charge ordering and spontaneous topological Hall effect in bilayer skyrmion crystals
本研究通过双层斯格明子晶体模型，发现弱电子相互作用可诱导两种对称性破缺相，均产生自发的大拓扑霍尔效应，且相图可由电场调控，为相关材料研究提供新方向。
2025-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Robust formation of skyrmions and topological Hall effect in epitaxial thin films of MnSi
研究了在Si（111）衬底上生长的B_（20）型MnSi外延薄膜的磁输运性质。洛伦兹透射电子显微镜（TEM）图像和拓扑霍尔效应（THE）都清楚地指出了在宽的温度-磁场区域内skyrmions的稳健形成。新的功能不同的散装MnSi的观察外延MnSi薄膜：一个较短的（近一半）周期的自旋螺旋和skyrmions，和相反的符号的THE。这些观察结果表明，skyrmion引起的THE的多功能超出了目前的理解。
2012-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin polarized STM imaging of nanoscale Néel skyrmions in an SrIrO3/SrRuO3 Perovskite Bilayer
自旋极化扫描隧道显微镜（SPSTM）被用来直接成像纳米级Néel skyrmions在SrIrO 3/SrRuO 3双层系统，是迄今为止在任何系统中报道的最小的。离轴磁控溅射被用来盖外延膜的氧化物铁磁体SRO与2个单位电池的SrIrO 3，旨在提供界面自旋轨道耦合。原子分辨率STM成像和隧道光谱被用来识别岛状SrIrO 3晶粒和小区域的裸SrRuO 3。孤立的skyrmions只观察到SrIrO 3覆盖的区域的膜，并表现出的平均直径为3 nm的大小和形状的分布。我们发现，skyrmions必须完全包含在内，但可能小于，任何给定的SrIrO 3区域。此外，skyrmions观察到SrIrO 3岛的不同厚度的SPSTM对比度没有损失，这表明磁纹理位于SrIrO 3岛，而不是下面的铁磁SrRuO 3。密度泛函理论计算表明，这可能是由于一个小的感应磁矩与IrO层在SrIrO 3膜。
2020-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Magnetic skyrmion lattices in a novel two-dimensional twisted bilayer magnet
本研究通过第一性原理和神经网络构建层间交换作用，模拟扭转双层CrI3磁态，解释小角度无序并预测大角度有序斯格明子晶格，可用于器件设计。
2022-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skyrmions in twisted bilayer graphene: stability, pairing, and crystallization
本研究针对魔角转角双层石墨烯不同整数填充下的掺杂激发，通过自洽Hartree-Fock计算确定斯格明子的稳定区间，证实其纯电子介导配对效应，构建模型提取有效质量，并验证了有限掺杂下自旋/赝自旋斯格明子晶体的形成，为斯格明子超导性研究提供了理论支撑。
2021-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Modeling Hall viscosity in magnetic-skyrmion systems
磁skyrmions是拓扑稳定的对象，是由一堆自旋紧密排列在一个光滑的方式。它们的拓扑性质提供了不寻常的和复杂的输运性质，如skyrmion霍尔效应。大量的霍尔数据进一步揭示了斯基尔米恩和反斯基尔米恩霍尔角之间的不对称性，这不能用已知的机制来解释。在这里，我们解释这种不对称性，利用另一个普遍的传输系数称为“霍尔粘度，”在量子霍尔系统中广泛研究。霍尔粘度建模在稳态skyrmion运动通过推广的Thiele方程的横向速度分量，是独立的skyrmion电荷。根据现有的非对称霍尔角数据，我们的分析表明，这种横向力占Skyrmion霍尔效应产生的力的3%~5.4%。霍尔粘度的进一步澄清对于正确设计下一代存储设备至关重要，更不用说我们对自然界基本特性的更深入理解了。
2020-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bilayer-skyrmion-based design of neuron and synapse for spiking neural network
磁Skyrmion技术具有体积小、不挥发、低脱钉电流密度等优点，在下一代自旋电子学存储和神经形态计算中具有广阔的应用前景。然而，源于skyrmion霍尔效应的马格努斯力导致skyrmion沿着弯曲的轨迹移动，这可能导致在电流诱导的skyrmion运动期间在纳米轨道中的skyrmion的湮灭。因此，利用skyrmion运动的电路需要被设计成限制skyrmion霍尔效应的影响。在这项工作中，我们提出了一种设计的人工神经元，和突触使用的双层设备组成的两个反铁磁交换耦合的铁磁层，实现鲁棒性对skyrmion霍尔效应通过取消马格努斯力。使用微磁模拟，我们表明，双层设备可以作为一个人工神经元，也可以作为一个突触通过修改其单轴各向异性。我们还证明了我们提出的skyrmionic突触具有完全线性和对称的权重更新的内在属性，这是非常可取的突触操作。使用我们提出的突触和神经元实现的脉冲神经网络进行了模拟，并显示在MNIST手写数字数据集上执行分类的准确率达到96.23%。
2023-02-02 cond-mat.mes-hall
From electrons to baby skyrmions in Chern ferromagnets: A topological mechanism for spin-polaron formation in twisted bilayer graphene
莫尔材料的出现激发了人们对拓扑能带中载流子性质的兴趣。与传统材料中的载流子是类电子准粒子相比，拓扑能带允许更多的奇异可能性，其中电荷由非平凡的拓扑结构携带，如skyrmions。然而，skyrmions的真实空间描述不适合于解决由一个电子和几个自旋翻转组成的小或“婴儿”skyrmions的限制。在这里，我们研究了最小的skyrmions -自旋极化子，形成一个电子和自旋翻转的束缚态-在陈铁磁体的形成。我们表明，相当普遍的，有一个吸引力之间的电子和自旋翻转是纯粹的拓扑起源和$p$波对称性，这促进了自旋极化子的形成。将我们的结果应用到扭曲双层石墨烯的拓扑带中，我们确定了一系列参数，其中形成自旋极化子并且其能量低于电子。特别是，自旋极化子被发现是积极便宜的掺杂相关绝缘体在整数填充对电荷中性，符合量子振荡的情况下，快速发病的味道极化（级联）过渡在这个制度。我们的研究为自旋极化子的配对奠定了基础，有助于桥接skyrmion配对场景和动量空间方法以实现超导性。
2021-12-13 cond-mat.mes-hall 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
Grassmannian Fields and Doubly Enhanced Skyrmions in Bilayer Quantum Hall system at $ν=2$
在填充因子为$ν=2$时，双层量子霍尔系统具有铁磁相（自旋相）、自旋单态相（ppin相）和倾斜反铁磁相。我们分析软波和准粒子激发自旋和ppin阶段。结果表明，动力场是具有四个复自由度的格拉斯曼G $_{4,2}$场。在每个相位中有四个复杂的软波（伪Goldstone模式）和一种skyrmion激发（G $_{4,2}$ skyrmion）翻转自旋或伪自旋相干。一个有趣的性质是，准粒子是一个G $_{4,2}$ skyrmion，基本上由两个CP $^{3}$ skyrmion组成，因此具有电荷$2e$。
2002-11-12 cond-mat.mes-hall hep-th
Topological orbital Hall effect caused by skyrmions and antiferromagnetic skyrmions
研究证明磁性及反铁磁斯格明子等拓扑织构可诱导拓扑轨道霍尔效应，反铁磁体系中该效应无电荷输运且电导率远高于拓扑自旋霍尔效应。
2025-01-12 cond-mat.mes-hall 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
Topological Spin Hall Effect due to Magnetic Skyrmions
内禀自旋霍尔效应（SHE）起源于动量空间中布洛赫带的拓扑结构。实空间和动量空间之间的对偶性要求从实空间拓扑诱导自旋霍尔效应，类似于Skyrmions的拓扑霍尔效应（THE）。我们从理论上证明了拓扑自旋霍尔效应（TSHE），其中一个纯粹的横向自旋流是由Skyrmion自旋织构产生的。
2019-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skyrmion stripes in twisted double bilayer graphene
本文研究TDBG在半填充关联自旋极化态被掺杂后的演化，提出宽分数填充范围内存在部分谷极化、含斯格明子织构并自发破缺C3对称性的新型条纹基态。
2023-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Discretized Topological Hall Effect Emerging from Skyrmions in Constricted Geometry
我们通过测量拓扑霍尔效应研究了纳米结构FeGe霍尔条器件中skyrmion的形成过程，这种效应将自旋织构的缠绕数提取为一个出射的磁场.在改变外加磁场的过程中观察到拓扑霍尔电阻率的阶梯状分布，这是由于磁性纳米结构的瞬时变化，如skyrmions的创建，湮灭和抖动运动。拓扑霍尔电阻率的离散变化证明了每个skyrmion中固有的涌现磁通量的量子化性质，这在宏观尺度上的许多skyrmion系统中是不可区分的。
2015-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current-induced skyrmion generation and dynamics in symmetric bilayers
磁性Skyrmions是一种表现为准粒子的纹理，它在拓扑上不同于其他状态。他们在具有破缺反转对称性的系统中的发现引发了对在室温下含有这种磁相的材料的研究。它们的拓扑性质结合手性相关的自旋轨道矩使它们成为在纳米尺度上控制磁化强度的有趣对象。在这里，我们表明，一对具有相同的拓扑电荷和相反的手征耦合的skyrmions可以稳定在一个对称的磁性双层系统相结合的Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya）和偶极耦合效应。这种效应为Skyrmion稳定化开辟了一条新的途径，具有更低的介电常数。然后，我们证明了在一个单一的设备，两个不同的电极，这样的skyrmions可以有效地和独立地写入和移动的电流在大的速度。利用旋力作为拓扑滤波器，进一步证实了所观测到的准粒子的skyrmionic性质。这些结果为新兴的自旋电子技术奠定了基础，其中关于skyrmion稳定性，成核和传播的问题至关重要。
2017-02-23 cond-mat.mes-hall
Creation of Localized Skyrmion Bubbles in Co/Pt Bilayers using a Spin Valve Nanopillar
我们制造的设备中的磁性纳米柱自旋阀接触的Co/Pt双层薄膜与垂直磁各向异性，以实现局部控制的纳米柱下的Co/Pt双层的域。我们的目标是开发的能力，成核，检测和湮灭磁性skyrmions在Co/Pt使用自旋极化电流从纳米柱。我们展示了区分纳米柱下的Co/Pt膜的局部行为的能力，并表明这两者可以彼此独立地切换。这允许我们隔离柱下的局部域，其可以使用施加的电流和磁场与Co/Pt膜的其余部分分开控制。微磁学模拟表明，这种局域畴具有Skyrmion对称性。我们的结果代表了使用局部自旋转移扭矩控制室温skyrmions的第一步。
2017-12-19 cond-mat.mes-hall
Length-scale independent skyrmion and meron Hall angles
受最近对手性磁体中神秘的与半径无关的skyrmion霍尔角的观察[Zeissler et al，Nature Comm. 11，428（2020）]的启发，我们基于最近的skyrmion解决方案推导了skyrmion霍尔角，该解决方案的特征在于由Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用强度和施加的磁场确定的唯一长度尺度。我们发现，Skyrmion Hall角与输入电流密度和决定Skyrmion半径的长度尺度无关，这与极角表示磁化强度的欧拉方程的解--依赖于单个长度尺度的Skyrmion轮廓相一致。虽然霍尔角的大小可能会随着Skyrmion轮廓（形状）的变化而变化，但对于特定轮廓，它保持不变。随着可调电流沿相互垂直的方向的应用，这个属性使我们能够提出一个实验装置，通过该装置可以限制skyrmion的横向运动，使skyrmion只能纵向遍历。我们进一步发现的长度尺度和输入电流密度独立的霍尔角的merons，他们的横向运动将是相反的，这取决于是否在他们的中心自旋是向上或向下，在协议与实验。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Skyrmionic Transport and First Order Phase Transitions in Twisted Bilayer Graphene Quantum Hall Ferromagnet
Indian Institute of Technology, Kharagpur（印度理工学院哈格普尔分校）；S. N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N.玻色基础科学国家中心）；National Institute for Materials Science（日本国立材料研究所）
研究双层石墨烯量子反常铁磁体中低能Landau能级谱，发现Skyrmion纹理电荷激发及零填充因子下的绝缘转变，揭示层相干态和层不平衡导致的多域核化及反常输运中的相变现象。
2025-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Optimal skyrmion stability in antisymmetric ultrathin ferromagnetic bilayers
Université de Toulouse, CNRS, CEMES（图卢兹大学，法国国家科学研究中心，电子与分子材料中心）；School of Mathematics, University of Bristol（布里斯托尔大学数学学院）；Dipartimento di Matematica, Università di Pisa（比萨大学数学系）
本文通过微磁学模型研究超薄反向非对称铁磁双层中磁涡稳定性，揭示了Dzyaloshinskii-Moriya相互作用与偶极相互作用协同稳定磁涡的机制，并在非维参数空间中确定了磁涡最优稳定性线。
2026-04-02 cond-mat.mes-hall math-ph math.AP
Alternative understanding of the skyrmion Hall effect based on one-dimensional domain wall motion
一个运动的磁skyrmion表现出横向偏转。这种所谓的斯基尔米恩霍尔效应可以用蒂勒方程来解释。在这里，我们提供了另一种解释的skyrmion霍尔效应的基础上的动态域壁包围skyrmion。我们与自旋力矩引起的局部旋转的畴壁段的Skyrmion核心的移动，解释在微磁水平上的Skyrmion霍尔效应。基于我们的直观解释，我们还表明，Skyrmion霍尔效应可以通过结合自旋转移和自旋轨道转矩来抑制，从而消除了利用skyrmion在设备中的主要障碍。
2022-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Vanishing skyrmion Hall effect at the angular momentum compensation temperature of a ferrimagnet
带电粒子在存在磁场的情况下表现出霍尔效应。类似地，具有非零拓扑电荷和有限虚拟磁场的铁磁skyrmion表现出skyrmion霍尔效应，这对应用是不利的。对于反铁磁斯基尔米恩，理论上预测斯基尔米恩霍尔效应消失，因为与净自旋密度成正比的虚磁场为零。我们通过观察电流驱动的钉扎亚铁磁泡的横向伸长实验证实了这一预测。值得注意的是，skyrmion霍尔效应，估计与电流和气泡伸长方向之间的角度，在角动量补偿温度下，净自旋密度消失。这项研究建立了虚拟磁场和自旋密度之间的直接联系，为实现Skyrmionic器件提供了一条途径。
2018-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band filling effects on the emergence of magnetic skyrmions: Pd/Fe and Pd/Co bilayers on Ir(111)
结构相似的过渡金属系统可以具有广泛不同的磁性。一个最好的例子是在Ir（111）上的双层膜，其中Pd/Fe/Ir（111）基态具有良好建立的非共线自旋织构，而Pd/Co/Ir（111）呈现铁磁（FM）单畴。为了揭示这些不同的磁行为的起源，在这里进行的Pd/Fe和Pd/Co双层膜的Ir（111）的研究。基于所获得的\textit{ab-initio}电子结构、交换耦合参数（$J_{ij}$）和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（π），我们证明，虽然在Pd/Co/Ir（111）中π是显著的，但两种成分在Pd/Fe/Ir（111）中的非共线性起源中起着关键作用：磁挫的存在和更大的面内π，两者都具有长程影响。在这两个系统中的$J_{ij}$和$J_{ij}$的行为可以解释在一个简单的刚性带状模型。此外，通过将磁参数从Pd/Co/Ir（111）调整到Pd/Fe/Ir（111）\textit{ab-initio}值进行自旋动力学模拟，我们可以找到原始FM Pd/Co/Ir（111）中出现skyrmion相的条件。
2022-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Chemical potential of magnetic skyrmion quasiparticles in heavy metal/iron bilayers
该研究利用基于从头算参数的元动力学蒙特卡罗模拟，计算两种重金属/铁双层膜中自由能随拓扑荷的变化，确定斯格明子与反斯格明子化学势的温度及磁场依赖。
2023-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Positional memory of skyrmions in magnetic bilayers
Institute of Applied and Computational Mathematics, FORTH（应用与计算数学研究所，FORTH）；University of Crete（克里特大学）
研究了磁双层中磁单偶极子在磁场梯度下的暂态动力学，发现其位移与梯度成正比，且在临界梯度以下表现出位置记忆性。
2025-12-02 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Current-linear emergent induction of pinned skyrmion textures in an oxide bilayer
本文在SrRuO3/SrIrO3氧化物双层中首次观测到由钉扎磁性斯格明子电流驱动动力学产生的电流线性纵向和横向涌现电磁感应，其中横向EEMI为首次报道，斯格明子运动与电流夹角为80度。
2025-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Drive Dependence of the Skyrmion Hall Effect in Disordered Systems
使用基于粒子的模拟模型，我们表明，淬火无序创建一个驱动器依赖的skyrmion霍尔效应作为测量的比例$R=V_{\perp}/V_{||}$的skyrmion速度垂直（$V_{\perp}$）和平行（$V_{||}$）的外部驱动器的变化。$R$在去钉扎时为零，并且随着驱动的增加而线性增加，这与最近的实验观察结果一致。在Skyrmions进入自由流动状态的足够高的驱动下，$R$饱和到无无序极限。这种行为是强大的广泛的无序强度和固有的霍尔角值，并发生塑性流动时存在。对于具有小的固有霍尔角的系统，我们发现霍尔角随外部驱动线性增加，也在实验中观察到。在skyrmion晶格弹性脱钉的弱钉扎区，$R$是非线性的，skyrmion晶格运动的净方向可以作为外部驱动的函数旋转。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Hall viscosity for skyrmion via magnon interaction
该研究通过全阶时间平均磁振子贡献，从 DMI 中识别出与斯格明子荷成正比的霍尔黏度，并分析其对霍尔角及阻尼等参数的影响。
2025-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Skyrmion vs. antiskyrmion Hall angles
本研究发现skyrmion与antiskyrmion的Hall角存在6.5%至12%的显著差异，通过在磁化矢量集体坐标中引入横向速度分量推广Thiele方程，构建广义Hall角并与实验数据对比，为该差异提供了合理的物理解释。
2023-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant optical topological Hall conductivity from skyrmions
本研究通过久保公式和梯度展开，发现斯格明子晶体和孤立斯格明子在洪德耦合频率处产生共振拓扑霍尔响应，其面积与斯格明子密度线性相关，可作为局部光学探测特征。
2021-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin skyrmion gaps as signatures of strong-coupling insulators in magic-angle twisted bilayer graphene
本研究利用扫描单电子晶体管在魔角扭曲双层石墨烯中观测到低磁场下的热力学能隙，发现自旋斯格明子到类粒子激发的磁场调控转变，证实基态属强耦合绝缘体，并揭示其稳定性与局部扭曲角、应变的关联，深化了对该体系关联绝缘态及非常规激发的微观认识。
2023-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Colossal topological Hall effect at the transition between isolated and lattice-phase interfacial skyrmions
拓扑霍尔效应被广泛用于研究各种材料中的手征自旋织构。然而，在技术相关的薄膜中控制其大小的因素仍然不确定。使用变温磁输运和实空间磁成像在一系列的Ir/Fe/Co/Pt异质结，在这里，我们报告说，孤立的skyrmion和无序的skyrmion晶格之间的相边界处的手性自旋波动导致拓扑霍尔电阻率的幂律增强高达三个数量级。我们的工作揭示了Skyrmion稳定性和组态在决定拓扑霍尔效应大小中的主导作用。
2021-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamics of an elliptical ferromagnetic skyrmion driven by the spin-orbit torque
磁skyrmion是一个很有前途的积木开发信息存储和计算设备。它可以被稳定在一个铁磁薄膜与Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（磁）。运动的铁磁skyrmion可能表现出skyrmion霍尔效应，即skyrmion在自旋流的驱动下表现出横向位移。在这里，我们数值计算和理论研究的电流驱动的动力学的铁磁纳米尺度skyrmion的各向异性的双折射的存在下，其中的skyrmion具有椭圆形。研究了椭圆Skyrmion的Skyrmion霍尔效应。研究发现，通过调节椭圆Skyrmion的形状，可以控制Skyrmion的Hall角。我们的结果揭示了斯基米恩形状与斯基米恩霍尔效应之间的关系，这对于构建具有优选斯基米恩霍尔角的基于斯基米恩的自旋电子器件可能是有用的。此外，我们的研究结果提供了一种方法，最小化的Skyrmion霍尔角的应用程序的基础上的直线运动的Skyrmion。
2020-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Revival of antibiskyrmionic magnetic phases in bilayer NiI$_2$
本文通过原子尺度模拟研究 NiI$_2$ 与 NiBr$_2$ 双层手性磁相，发现反铁磁层间耦合增强 NiI$_2$ 双斯格明子稳定性，并提出极化测量可间接探测斯格明子。
2023-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Stability of (Active) Bilayer Skyrmions in Synthetic Antiferromagnets
Universidade Federal de Pernambuco（巴西联邦伯南布哥大学）；University of Antwerp（安特卫普大学）
研究双层合成反铁磁体中Skyrmion的稳定性，通过分析同异手性系统中崩溃路径，发现层间耦合和各向异性对稳定性有显著影响。
2025-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Thermal Creep and the Skyrmion Hall Angle in Driven Skyrmion Crystals
我们数值研究了热效应对驱动Skyrmion与淬火无序相互作用的Skyrmion Hall角的影响。我们确定了一个蠕变制度，在该制度中，运动发生通过固定和流动状态之间的间歇性跳跃。这里的Skyrmion霍尔角为零，因为Skyrmion有时间放松到钉扎位置的平衡位置，消除了由马格努斯力引起的侧跳运动。在更高的驱动器，我们发现一个交叉的粘性流动制度的Skyrmion霍尔角是有限的，并随着驱动器或温度的增加而增加。我们的研究结果与最近的实验也表明了一个制度的有限skyrmion速度与零skyrmion霍尔角交叉的粘性流制度与skyrmion霍尔角，增加驱动器。
2018-05-22 cond-mat.mes-hall
NMR Evidence for Spin-Pseudospin Intermixing in Quantum Hall Skyrmions
本文利用电流泵浦核磁共振技术研究了双层量子霍尔系统中总填充因子nu =1附近的准粒子。测量的奈特位移揭示了准粒子中的自旋分量随$Δ_{SAS}$的增加而连续增加。结合由激活能隙测量得到的赝自旋分量的结果，这表明自旋和赝自旋都包含在中间态$Δ_{SAS}$的准粒子中，为自旋-赝自旋混合SU（4）skyrmion的存在提供了证据.核自旋弛豫测量表明，SU（4）skyrmion系统的集体行为随$Δ_{SAS}$的性质发生了变化.
2009-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral skyrmions in an anisotropy gradient driven by spin-Hall effect
最近已经证明了通过各向异性梯度和自旋霍尔效应的组合来驱动Skyrmion运动的策略。在这里，我们研究这种类型的运动相结合的微磁模拟和广义蒂勒方程的基本属性。我们发现，各向异性梯度驱动的skyrmion主要沿垂直于梯度的方向，由于保守的扭矩的一部分。由于阻尼力矩，沿平行于各向异性梯度的方向存在一些较慢的运动。当加入适当的自旋霍尔力矩时，各向异性梯度方向上的skyrmion速度可以得到增强。当skyrmion移动到各向异性变化的区域时，这种运动引起skyrmion的加速度。在实验中要正确估计skyrmion速度，就必须考虑这一现象。我们采用了蒂勒一样的形式主义，并推导出的速度和加速度的skyrmion，匹配非常好的微磁模拟结果的表达式。
2018-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The quantum skyrmion Hall effect in f electron systems
本文通过动力学平均场理论计算f电子与巡游c电子耦合系统，发现局域纳米量子斯格明子在电荷电流驱动下产生横向运动，揭示了量子斯格明子霍尔效应的瞬态建立过程及其伴随的自旋旋转效应。
2023-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interlayer Exchange Interactions, SU(4) Soft Waves and Skyrmions in Bilayer Quantum Hall Ferromagnets
库仑交换作用是量子霍尔系统中量子相干性的驱动力。我们构造了双层量子霍尔铁磁体中交换相互作用的微观朗道位哈密顿量，它具有SU（4）同位旋结构。通过取一个连续的极限，哈密顿量在冯-诺依曼格点公式中产生SU（4）非线性西格玛模型。在填充因子$ν=1,2,3,4$下评估基态能量。在$ν=1$处示出了存在3个独立的软波，其中只有一个软波负责两个层之间的电子的相干隧穿。在$ν=1$上还表明，除了平移自由度外，还有3个独立的Skyrmion态.它们是CP $^{3}$ skyrmions，享受着被限制在\LLL中的自旋-电荷纠缠。
2001-08-06 cond-mat.mes-hall hep-th
SU(4) Skyrmions and Activation Energy Anomaly in Bilayer Quantum Hall Systems
双层QH系统在最低朗道能级中具有四个能级，对应于层和自旋自由度。我们调查的制度，所有四个级别几乎退化，同样活跃的系统。基本的群结构是SU（4）。在$ν=1$，QH态是两层之间的电荷可转移态，SU（4）同位旋相干自发发展。准粒子是与SU（4）skyrmions相同的同位旋结构。Skyrmion能量由库仑能量、塞曼能量和赝塞曼能量组成。库仑能由自能、电容能和交换能组成。在平衡点，只有赝自旋被激发，除非隧道能隙太大。然后，通过控制偏置电压，系统从平衡点向单层点转变，SU（4）skyrmion从赝自旋skyrmion极限不断演化到自旋skyrmion极限.我们的理论结果很好地解释了Murphy等人和Sawada等人关于平行磁场引起的激活能异常的实验数据。
2004-06-11 cond-mat.mes-hall hep-th
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
Visualizing the strongly reshaped skyrmion Hall effect in multilayer wire devices
磁性skyrmions是纳米级的自旋纹理，被吹捧为下一代计算元素。当受到横向电流的影响时，Skyrmion以相当快的速度移动。它们的拓扑电荷导致额外的横向偏转，称为Skyrmion霍尔效应（SkHE）。虽然有希望，他们的动态现象与电流，skyrmion大小，几何效应和混乱仍有待建立。在这里，我们报告的合奏动力学的个人skyrmions形成密集的阵列在Pt/Co/MgO线通过检查超过20,000个实例的运动电流和字段。skyrmion速度达到24米/秒的塑性流动状态，是令人惊讶的位置和大小的变化是强大的。同时，SkHE在$\sim 22^\circ$处饱和，基本上被线边缘重塑，并且随着skyrmion尺寸而关键地微弱地增加。粒子模型模拟表明，SkHE大小的依赖性-相反的分析预测-产生的内在和钉扎驱动效应的相互作用。这些结果建立了一个强大的框架，利用SkHE和实现高吞吐量的skyrmion运动线设备。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A hierarchy of multi-moment skyrmion phases in twisted magnetic bilayers
最近发现的二维（2D）范德华（VdW）磁体是量子磁体研究领域的一个重要转折点，因为量子涨落和实验困难往往回避稳定的磁秩序在2D。这为探索新的量子和拓扑自旋构型打开了新的大门，这些构型在体相对应物中可能有也可能没有直接的类似物。在这里，我们研究了一个扭曲的双层几何形状的二维磁体中，长程自旋-自旋相互作用自然开始沿层间海森堡（$J_{\perp}$）和偶极-偶极（$J_{\rm D}$）通道。的$J_{\perp}-J_{\rm D}$参数空间揭示了一个层次的不同skyrmions阶段，从点，棒，环形拓扑电荷分布。此外，我们预测了一种新的拓扑反铁电相，其中形成相反电荷的反kyrmion对，相应的拓扑偶极矩成为有序的Néel类状态$-$，因此被称为拓扑反铁电态。结果表明，扭曲磁层提供了一个新的设置，工程师和调整过多的新颖和异国情调的skyrmion相位和他们的动力学。
2021-05-20 cond-mat.mes-hall
