Comment on 'Observation of Shapiro Steps in the Charge Density Wave State Induced by Strain on a Piezoelectric Substrate'
Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics of RAS（俄罗斯科学院科尔尼尼科夫无线电电子学研究所）；Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)（莫斯科物理技术学院（国立研究型大学））
该研究通过高精度实验验证了NbSe3纳米线中电荷密度波滑动与表面声波的同步，发现肖皮步骤出现在I-V曲线中，证实了电荷密度波与声学模式的同步。
2026-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantized Transport for a Skyrmion Moving on a Two-Dimensional Periodic Substrate
我们研究的动力学和速度-力曲线的skyrmion移动在一个二维周期性的基板上使用基于粒子的skyrmion模型的模拟，专注于非耗散的马格努斯项的作用。在过阻尼极限，Skyrmion depins到一个滑动状态与霍尔角为零。当包括马格努斯项时，在没有衬底的情况下霍尔角是非零的。在周期性衬底上，霍尔角随驱动振幅而变化。由于基片的对称性，霍尔角不会随着驱动而连续变化，而是在垂直于驱动方向和平行于驱动方向的skyrmion速度分量的合理比例下形成一系列离散的台阶，当skyrmion运动锁定到基片的对称方向上时，驱动幅度的固定间隔。在每一步中，霍尔角是恒定的，skyrmion运动是有序的。锁定阶段之间的过渡产生明显的尖点的速度-力曲线，以及负微分迁移率的区域。当马格努斯项的相对强度增加时，可观察到的锁定步骤的数量增加。我们发现一个过冲现象的霍尔角超过清洁的极限值，以及加速效应的skyrmion移动速度超过基板比通过一个干净的样品。这些效应对于不同类型的周期性衬底是鲁棒的。通过一个简单的Skyrmion与单个pin相互作用的模型，我们可以捕获霍尔角的行为。马格努斯项在Skrymion轨道中引起曲率，因为它通过销移动，导致边阶现象，随着驱动力的增加而减少。当马格努斯项较大时，允许skyrmion被钉扎的碰撞参量范围较小，这是强马格努斯力效应减少skyrmion系统中钉扎的原因。
2015-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnus-Induced Dynamics of Driven Skyrmions on a Quasi-One-Dimensional Periodic Substrate
我们数值研究驱动skyrmions与周期性准一维基板的驱动力施加平行或垂直于基板周期性方向的相互作用。对于垂直驱动，在一个纯粹的过阻尼系统的粒子只是沿着基板的最小值滑动;然而，对于Skyrmions的马格努斯力是相关的，我们发现，丰富多样的动态可以出现。在单个Skyrmion极限中，对于低驱动，Skyrmion运动沿着驱动或纵向方向被锁定，而在较高驱动下，发生到Skyrmion横向于驱动方向和纵向于驱动方向移动的状态的过渡。在纵向锁定的阶段，我们发现一个明显的加速效应，发生时，马格努斯力与外部驱动力对齐，而在过渡到横向和纵向运动，skyrmion速度下降，产生负微分电导率。对于集体相互作用的skyrmion组件，加速效应仍然存在，我们观察到一些不同的动力学相，包括滑动近晶相，无序或移动液相，移动六角相，和移动晶相。动态相位之间的过渡在Skyrmion晶格的结构和速度-力曲线中产生不同的特征。我们映射这些不同的阶段作为一个函数的马格努斯项的耗散项，基板强度，可结晶性比，和驱动力的大小的比率。
2016-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnus-Induced Ratchet Effects for Skyrmions Interacting with Asymmetric Substrates
当一个粒子在一个不对称的电势上被一个交流力驱动时，它会经历一个棘轮效应，产生一个粒子的净直流运动。棘轮效应已经在许多系统中被观察到，例如非对称钉扎衬底上的超导涡旋。Skyrmions，稳定的拓扑自旋纹理与粒子一样的属性，有许多相似之处的漩涡，但他们的行为是强烈的影响所产生的非耗散效应的马格努斯项在其运动方程。我们使用数值模拟表明，明显的棘轮效应可以发生交流驱动的skyrmions移动不对称的准一维基板。我们发现一种新型的棘轮效应称为马格努斯诱导的横向棘轮时产生的交流驱动力施加垂直，而不是平行于基板的不对称方向。这种横向棘轮效应只发生在马格努斯项是有限的，并且当马格努斯项变得更加突出时，诱导它所需的阈值交流幅度减小。棘轮skyrmions遵循有序的轨道，其中平行于衬底不对称方向的净位移是量子化的。Skyrmion棘轮代表了一种新的基于交流电流的方法，用于控制自旋电子学应用中的skyrmion位置和运动。
2015-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Commensuration Effects on Skyrmion Hall Angle and Drag for Manipulation of Skyrmions on Two-Dimensional Periodic Substrates
本研究探讨二维周期基底上斯格明子动力学，发现共度填充导致霍尔角为零、速度提升，非共度填充则无序，并绘制了动态相图。
2022-02-01 cond-mat.mes-hall
Reversible to Irreversible Transitions for ac Driven Skyrmions on Periodic Substrates
本研究利用原子尺度模拟探讨了交流驱动下磁性斯格明子在周期性各向异性缺陷方阵上的动力学行为，揭示了低振幅下的可逆运动以及高振幅下的平移和混沌两种不可逆状态。
2024-08-28 cond-mat.mes-hall
Ordered and Disordered Skyrmion States on a Square Substrate
本研究通过原子模拟，系统研究了方形衬底上不同填充数下斯格明子的有序与无序态，发现了多种新奇结构，并揭示了形状变化与湮灭带来的独特现象。
2025-04-24 cond-mat.mes-hall
Skyrmion soliton motion on periodic substrates by atomistic and particle based simulations
本文通过原子模型与粒子模型对比研究周期缺陷阵列上斯格明子孤子运动，发现两种模型在锁定角度和驱动力范围上存在差异，并揭示了孤子作为信息载体的潜力。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall
Skyrmion Pinball and Directed Motion on Obstacle Arrays
本研究通过交流驱动下斯格明子与障碍物阵列的相互作用，揭示了马格努斯力导致的轨道变化及定向运动，为受控斯格明子输运提供了新机制。
2020-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Sliding Dynamics of Skyrmion Molecular Crystals
本文利用原子级和粒子模拟研究二维周期性基底上多skyrmion分子晶体的电流驱动动力学，揭示了方形基底上由Magnus力扭矩驱动的横向孤子运动、方向锁定及负微分迁移率等现象。
2025-04-02 cond-mat.mes-hall
Diode Effect for Skyrmions Interacting with Linear Protrusion Defects
本文通过模拟周期性不对称通道中集体相互作用的斯格明子，发现其流动具有强烈二极管效应，并揭示了马格努斯力及磁场、衬底不对称角对二极管效率和湮灭率不对称性的影响。
2025-08-16 cond-mat.mes-hall
The influence of adatom diffusion on the formation of skyrmion lattice in sub-monolayer Fe on Ir(111)
本文利用自旋极化扫描隧道显微镜研究Ir(111)上Fe单层中斯格明子晶格的形成，发现Fe吸附原子的扩散长度对斯格明子的形成起决定性作用，杂质密度低于0.006/nm2或低温30K下无斯格明子生成。
2023-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effective interfacial Dzyaloshinskii-Moriya interaction and skyrmion stabilization in ferromagnet/paramagnet and ferromagnet/superconductor hybrid systems
本文提出位于顺磁或超导基底上的铁磁薄膜中存在有效DMI，该作用由静磁相互作用引起，能在FM/PM系统中稳定Neel型磁斯格明子，并可通过温度调控斯格明子半径。
2023-01-11 cond-mat.mes-hall
Nanoscale Skyrmions on a Square Atomic Lattice
利用自旋极化扫描隧道显微镜研究了四重对称W（001）衬底上Mn单层膜的非共线自旋织构，揭示了零场自旋螺旋基态和两种不同类型的旋转畴壁.当外加磁场为9 T时，我们观察到自旋螺旋和Skyrmion相共存，尽管先前的理论研究报道相变发生在18 T.尽管W（001）衬底具有正方形晶格对称性，但skyrmions显示出大致六边形的排列。基于一组减少的能量参数，我们能够描述的实验结果和分析的旋转畴壁的拓扑性质。
2022-01-26 cond-mat.mes-hall
Particle-like skyrmions interacting with a funnel obstacle
在研究纳米结构中的类粒子skyrmion时，skyrmion-衬底相互作用是一个需要考虑的重要问题，它可能强烈地影响skyrmion动力学并导致复杂的动力学现象。在这里，我们报告的电流驱动的动力学行为的粒子状skyrmions与漏斗障碍铁磁层。我们计算表明，增强垂直磁各向异性的漏斗障碍，可以用来修改由于排斥skyrmion漏斗相互作用，这可能会产生几个非平凡的影响，包括压缩，堵塞，湮灭，引导运动，捕获skyrmion的动力学。研究还发现，漏斗障碍物可以将进入的skyrmions流分成两个不对称的流。此外，我们表明，它是可能的捕获skyrmions的漏斗障碍，在静态和动态的方式。我们的研究结果是有用的理解Skyrmion动力学与基板的相互作用，并可以提供指导方针的Skyrmion流在传输通道的控制。
2022-09-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Creation of nano-skyrmion lattice in Fe/Ir(111) system using voltage pulse
本研究利用自旋极化扫描隧道显微镜发现，在Fe/Ir(111)体系中施加电压脉冲可触发非斯格明子向纳米斯格明子相变，证明外部电场能调控磁性相互作用平衡，为设计低能耗斯格明子自旋电子器件提供了依据。
2023-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlled Skyrmion Ratchet in Linear Protrusion Defects
本文通过原子级模拟研究单个斯格明子与不对称线性凸起阵列在交流驱动下的动力学，发现沿难轴和易轴驱动分别呈现三至四种运动相，并揭示速度对频率和幅值的依赖规律，为自旋电子学器件中仅通过调节交流驱动参数控制斯格明子输运提供了新方法。
2023-11-30 cond-mat.mes-hall
Magnetoelastic Coupling-Driven Chiral Spin Textures: A Skyrmion-Antiskyrmion-Like Array
本文从理论上证明，在无Dzyaloshinskii-Moriya相互作用时，足够强的磁弹耦合可使二维铁磁系统自发形成斯格明子-反斯格明子类手性自旋阵列，揭示了手性织构形成的新机制。
2025-09-19 cond-mat.mes-hall
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
Interplay of magnetic textures with spin-orbit coupled substrates
本研究探讨了薄膜中磁性织构与衬底的自旋轨道耦合（SOC）相互作用，发现两者对SOC的贡献并非简单相加，通过自旋电子学规范理论、局部电流计算和全局输运分析予以证实，并讨论了其对skyrmionics和拓扑超导性的影响。
2025-05-19 cond-mat.mes-hall
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
The Kibble-Zurek Scenario and Coarsening Across Nonequilibrium Phase Transitions in Driven Vortices and Skyrmions
本研究通过驱动涡旋和斯格明子跨越非平衡相变，发现Kibble-Zurek标度指数因缺陷运动方式而异，斯格明子晶体中缺陷可攀移促进粗化，涡旋层列态中粗化被抑制，结果适用于广泛非平衡系统。
2023-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Strain-Driven Zero-Field Near-10 nm Skyrmions in Two-Dimensional van der Waals Heterostructures
磁性Skyrmions $-$定域手性自旋结构$-$在自旋电子学应用中显示了巨大的前景。最近二维（2D）磁性材料的发现为探索原子薄范德华（vdW）材料中的这种拓扑自旋结构提供了新的机会。尽管在二维磁体中稳定亚稳态skyrmions的研究取得了一些进展，但它们的直径仍然超过100 nm，并且它们的寿命还没有被探索。在这里，使用第一性原理计算和原子自旋模拟，我们预测，压缩机械应变导致稳定的零场skyrmions的直径接近10 nm的Fe $_3$ GeTe $_2$ /germanene vdW异质结构。这些独特的skyrmions的起源是由于高的可调性Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用和磁晶各向异性能的应变，一种效果，这是一般的Fe $_3$ GeTe $_2$异质结与屈曲基板。基于磁相互作用的第一性原理参数，我们用过渡态理论计算了保护Skyrmion不被湮灭的能垒和它们的寿命。我们发现应变Fe $_3$ GeTe $_2$ /germanene中的纳米尺度skyrmion在温度高达20 K时可以稳定数小时。
2022-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Releasing latent chirality in magnetic two-dimensional materials
Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用是手征磁性的核心，并导致磁性材料中出现丰富的非共线和独特的拓扑自旋织构，包括摆线，螺旋，Skyrmions等。在这里，我们表明，强大的内禀电子在最近发现的范德华磁性二维材料，由于非磁性离子上的相当大的自旋轨道耦合。在一个完美的晶体中，这种内在的不对称性仍然是隐藏的，但随着磁性离子之间的点反转对称性的任何破坏，在样品边缘不可避免的，在任何存在的结构缺陷，材料的任何屈曲，或在不均匀的衬底上的不均匀的应变被释放。我们展示了这种释放的潜在手性的一个原型的磁性单层-CrI 3，并讨论了过多的可实现的磁模式，其控制的纳米工程和外部电场的调整，从而打开新的路线在二维磁电子学。
2020-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
