Multiply periodic states and isolated skyrmions in an anisotropic frustrated magnet
多重周期态出现在各种各样的物理环境中,如瑞利-贝纳德对流,法拉第波,液晶,铁磁薄膜中的畴图案和最近在手性磁体中观察到的skyrmion晶体。在这里,我们研究了一个简单的各向异性阻挫磁体模型,并表明其零温相图包含许多多q状态,包括skyrmion晶体。我们澄清这些国家的稳定机制,讨论其多铁性和制定规则,寻找新的skyrmion材料。除了skyrmion晶体,我们发现稳定的孤立的skyrmion拓扑电荷1和2。受抑磁体中孤立skyrmions的物理性质是非常丰富的。它们的静动力学性质受到新的零模-- Skyrmion螺旋度的强烈影响。
2015-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Antiferromagnetic skyrmion crystals: generation, topological Hall and topological spin Hall effect
Skyrmions是拓扑非平凡的磁性准粒子,其特征在于拓扑荷。一个规则的skyrmion阵列--skyrmion晶体(SkX)--具有电子的拓扑霍尔效应(THE),这反过来又引起了skyrmion本身的霍尔效应。人们普遍认为反铁磁Skyrmion晶体(AFM-SkX)缺乏这两种效应。在这个快速通信中,我们提出了一个普遍适用的方法来创建稳定的AFM-SkX的生长在共线反铁磁体上的两个子晶格SkX。作为一个例子,我们表明,这两种类型的skyrmion晶体-常规和反铁磁-存在于蜂窝晶格。虽然具有等效晶格位置的AFM-SkX不显示THE,但它们表现出拓扑自旋霍尔效应。在此之上,在不等价子晶格上的AFM-SkX表现出非零的THE,这可以用于自旋电子器件。我们的理论发现需要通过实验来实现。
2017-07-17 cond-mat.str-el
Curvature induced drift and deformation of magnetic skyrmions: comparison of ferro- and antiferromagnetic cases
从理论上研究了手征磁性薄膜的几何曲率对托管Skyrmions的静态和动态性质的影响。我们预测的曲率梯度的作用下,没有任何外部刺激的曲率诱导漂移的skyrmions的效果。曲率引起的驱动力的强度基本上取决于Skyrmion类型,Neel或Bloch,而运动的轨迹由磁有序的类型决定:铁磁或反铁磁。当在表面上移动时,Skyrmion会发生变形,这取决于Skyrmion的类型。在小曲率的限制,使用集体变量的方法,我们表明,驱动力作用在Neel skyrmion是线性的平均曲率的梯度。作用在布洛赫斯基米子上的驱动力要小得多:它与平均曲率和梯度的乘积成正比。与快速Neel skyrmion相反,慢速Bloch skyrmion的动力学基本上受skyrmion轮廓变形的影响。为了简单起见,我们限制自己的情况下,零高斯曲率,并考虑一般类型的柱面。用集体变量的形式给出了弯曲磁性薄膜中铁磁和反铁磁skyrmions的运动方程。所有的分析预测证实了数值模拟。
2021-11-14 cond-mat.str-el
Theoretical study on stabilization and destabilization of magnetic skyrmions by uniaxial-strain-induced anisotropic Dzyaloshinskii--Moriya interactions
手性晶格铁磁体中的磁skyrmion由于其在自旋电子器件中的潜在应用而引起了人们极大的研究兴趣。然而,它们只出现在一个狭窄的窗口的温度和磁场的散装标本。这种有限的稳定性制度被认为是技术应用的障碍。最近的实验表明,在体相手征晶格铁磁体MnSi [Y]中施加取决于其轴向的单轴应变,可以增强或抑制磁性skyrmions的热力学稳定性。Nii等人,国家通信6,8539(2015),A. Chacon等人,物理修订版信函115,267202(2015)]和Cu 2 OSeO 3 [S. Seki等人,B 96,220404(R)(2017)]。出于这些实验发现,我们从理论上研究了各向异性Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的稳定性的磁skyrmions所造成的单轴应变的影响。我们发现,磁skyrmions显着稳定(不稳定)的各向异性DM相互作用的存在下,当外部磁场位于垂直(平行)的各向异性轴,沿DM耦合加强。我们的研究结果完全解释了实验观察到的磁skyrmion的应变诱导的稳定和不稳定,并提供了一个坚实的基础可能应变工程skyrmion为基础的电子器件。
2020-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Engineering antiferromagnetic skyrmions and antiskyrmions at metallic interfaces
我们确定了一种机制,通过界面工程转换skyrmions和antiskyrmions到他们的反铁磁(AFM)的同行。其核心思想是将反铁磁体和自旋轨道(SO)耦合金属的性质结合起来。利用混合蒙特卡罗(HMC)模拟的界面层的一个通用的微观电子哈密顿量,我们明确显示的AFM skyrmions和AFM antiskyrmions的出现。我们进一步表明,一个有效的自旋哈密顿量提供了一个更简单的理解的结果。我们讨论的作用,电子巡回在确定性质的磁性纹理,并证明该机制也允许调整的antiskyrmion大小,而不改变SO耦合。
2021-10-02 cond-mat.str-el
Spontaneous skyrmionic lattice from anisotropic symmetric exchange in a Ni-halide monolayer
拓扑自旋结构,如磁skyrmions,拥有巨大的承诺,数据存储应用,由于其固有的稳定性。在大多数情况下,skyrmion稳定的磁场在非中心对称系统显示手性Dzyaloshinskiiii-Moriya交换相互作用,而自发skyrmion晶格已被报道在中心对称巡回磁铁与长程相互作用。在这里,一个自发的反biskyrmion晶格具有独特的拓扑结构和手性的半导体和中心对称的金属卤化物,NiI $_2$的单层预测。我们的第一性原理和蒙特卡罗模拟表明,短程对称交换的各向异性,结合磁阻挫,可以导致一个新兴的手征相互作用,是负责预测的拓扑自旋结构。所提出的机制在二维磁体中找到了原型表现,从而拓宽了可以容纳自发skyrmionic状态的材料类别。
2020-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Engineering a skyrmion crystal in ferromagnetic/antiferromagnetic bilayers free from the DM interaction
本文从理论上提出了一种新的Skyrmion晶体(SkX)的稳定机制。通过进行变分计算和蒙特卡罗模拟在一个互补的方式,我们发现,铁磁和反铁磁层之间的磁挫折是一个源的有限Q螺旋状态和SkX在强层间耦合制度。我们还表明,挫折的程度有关的层间交换相互作用。层间耦合越强,阻挫效应越大,导致SkX的稳定化。本研究结果不仅提供了一种在铁磁/反铁磁畴和异质结构中设计SkX的方法,而且暗示了基于轨道间阻挫的SkX的可能性。
2022-07-15 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
Three-sublattice Skyrmion crystal in the antiferromagnetic triangular lattice
利用半经典计算和大规模蒙特卡罗模拟,研究了磁场作用下三角晶格上具有Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用的受抑经典反铁磁Heisenberg模型.我们发现,即使是一个小的DM相互作用诱导形成的反铁磁Skyrmion晶体(AF-SkX)状态。与在铁磁材料中观察到的不同,我们发现AF-SkX状态由三个相互贯穿的Skyrmion晶体组成(一个由亚晶格组成),最重要的是,AF-SkX状态似乎在零温度的极限下存活。为了表征相图,我们计算拓扑序参量的平均值,它可以与拓扑电荷或Skyrmions的数量相关联。随着磁场的增加,该参数呈现出明显的跳跃,表明从螺旋相到AF-SkX相的不连续过渡,其中多个布拉格峰共存于自旋结构因子中。对于更高的领域,第二个(可能是连续的)过渡发生到一个无特征的顺磁相。
2015-07-17 cond-mat.str-el
Spin eigen-excitations of an antiferromagnetic skyrmion
本文对共线单轴反铁磁体中Skyrmion的局域模进行了理论预测和分类,并讨论了它们是如何被激发的。作为一个中心的结果,我们发现两个分支的skyrmion本征模具有不同的物理特性,其特征在于低或高能量激发。对于具有大半径$R_0$的Skyrmion,低能模的频率依赖性为$R_0^{-2}$。此外,我们预测本地化的高能量本征模,没有直接的铁磁对应物。除了呼吸模式,我们发现,所有本地化的反铁磁skyrmion模式,无论是在低,高能量的分支,双重退化的情况下,磁场和分裂,否则。我们解释了我们的数值计算结果的低能量模式内的字符串模型代表skyrmion边界。
2019-02-26 cond-mat.str-el
Nanometric skyrmion lattice from anisotropic exchange interactions in a centrosymmetric host
本研究针对中心对称磁体中斯格明子形成机制未结合真实材料明确的问题,提出含各向异性交换等作用的普适哈密顿量,结合Gd3Ru4Al12的实验约束分析相平衡,并预测零场螺旋态自旋可被外场或电流转出平面。
2025-03-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic skyrmion crystal on a centrosymmetric square lattice under an in-plane magnetic field
本文通过方格自旋模型的模拟退火,揭示易面各向异性、正双二次及高谐波波矢相互作用可在面内磁场中稳定含涡旋-反涡旋对的斯格明子晶体。
2023-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum skyrmions in the antiferromagnetic triangular lattice
Instituto de Física La Plata (CONICET-UNLP)(拉普拉塔物理研究所);Departamento de Ciencias Básicas, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de La Plata (UNLP)(拉普拉塔国立大学工程学院基础科学系);Universidad Nacional de Hurlingham (UNAHUR), Laboratorio de Investigación y Desarrollo Experimental en Computación (LIDEC)(乌尔林汉姆国立大学);Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos (CONICET-UNLP)(液体与生物系统物理研究所)
该研究通过DMRG算法探讨了反铁磁量子自旋-1/2 Heisenberg模型在三角晶格中的相,发现量子反铁磁Skyrmions在较宽磁场范围内被稳定。
2026-09-14 cond-mat.str-el
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
Antiferromagnetic Skyrmion Crystals in the Rashba Hund's Model on Triangular Lattice
反铁磁skyrmions作为下一代数据存储和处理设备的积木的重要性的启发,我们报告的理论和计算分析模型的自旋轨道耦合相关磁铁的三角形晶格。我们发现,两个不同的反铁磁Skyrmion晶体(AF SkX)的状态可以在低温下稳定在外部磁场的存在。结果是通过蒙特卡罗模拟的有效磁模型来自微观电子哈密顿组成的Rashba自旋轨道耦合,以及Hund的规则耦合的电子大的经典自旋。这两个AF-SkX相被理解为起源于存在于低但有限温度下的经典自旋液体状态。这些AF-SkX状态在实验中可以很容易地相互区分,因为它们的特征在于在中子散射实验中直接测量的自旋结构因子中的不同动量处的峰。我们还讨论了模型以及两个AF-SkX状态可以实现的材料的例子。
2021-02-15 cond-mat.str-el
Skyrmion crystal phases in antiferromagnetic itinerant triangular magnets
在手征磁铁中,skyrmions常常形成三角形晶体。本文采用大耦合极限下的Kondo晶格模型,将定域自旋视为经典矢量,研究了巡游电子对三角晶格Skyrmion晶体(SkX)结构的影响。为了模拟系统,我们采用混合马尔可夫链蒙特卡罗方法(hMCMC),其中包括电子对角化在每个MCMC更新经典自旋。我们给出了电子密度为$n=1/3$的$12\times 12$系统的低温结果,当我们增加巡游电子的跳跃强度时,系统的skyrmion数会发生突变。我们发现,这种高skyrmion数SkX相是稳定的综合效应:降低在电子填充$n=1/3$的状态密度,也推动底部的能量状态进一步下降。我们表明,这些结果适用于更大的系统,使用旅行簇变化的hMCMC。我们期望通过施加外部压力,巡游三角形磁体可能表现出低密度到高密度SkX相之间的可能转变。
2020-05-06 cond-mat.str-el
Frustration-driven topological textures on the honeycomb lattice: antiferromagnetic meron-antimeron and skyrmion crystals emerging from spiral spin liquids
本文研究受挫蜂巢晶格反铁磁体中弱次近邻 DM 相互作用诱导的拓扑织构,通过 Luttinger-Tisza 近似和蒙特卡洛模拟揭示 meron-反meron 对晶体、气相及反铁磁斯格明子晶体相,并构建完整相图。
2025-02-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topological phase transition driven by magnetic field and topological Hall effect in an antiferromagnetic skyrmion lattice
在磁性Skyrmion晶体中,通常可以观察到拓扑霍尔效应,它是由电织构和拓扑非平凡自旋织构的复合所引起的。本文研究了反铁磁Skyrmion晶格(AF-SkX)中电子的量子效率。我们表明,在强洪德耦合限制,拓扑非平凡的阶段出现在特定的填充。有趣的是,在低填充的外部场控制的磁性纹理,驱动系统从一个传统的绝缘体相的一个阶段表现出THE。这种行为表明发生了拓扑转变,这是由体隙的关闭,随后是其重新开放,同时出现一对螺旋边缘状态确认。通过对Chern数和Berry曲率的计算,进一步验证了这种转变.我们还计算了各种可观的,以量化的THE,即:霍尔电导率和轨道磁化的电子移动在AF-SkX纹理。
2021-02-01 cond-mat.str-el
Spontaneous antiferromagnetic skyrmion/antiskyrmion lattice and spiral spin liquid states in the frustrated triangular lattice
本研究在仅考虑第三近邻交换作用的三角晶格海森堡反铁磁体中,发现中等磁场下存在自发反铁磁斯格明子/反斯格明子晶格,还揭示零场中温下的环状简并自旋液体态,丰富了反铁磁斯格明子研究。
2022-11-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Field-induced pseudo-skyrmion phase in the antiferromagnetic kagome lattice
研究了高阻挫的可果美反铁磁体中面内Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用在外加磁场下的效应。我们专注于低温相图,我们通过广泛的蒙特卡罗模拟。我们表明,由于几何挫折的晶格,高度非平凡的阶段出现。在低场,降低温度从合作顺磁相,可果美基本元斑形成非共面安排与非零手征,保留部分简并。随着磁场的增加,从“局部手性相”到具有破缺的$\mathcal{Z}_{3}$对称性的互穿螺旋相存在过渡。此外,我们确定了一个准skyrmion相位在很大一部分的磁相图,我们与一个拓扑序参量,标量手征三角形子晶格的特点。这种伪skyrmion相(pSkX)由三个互穿的非布拉维晶格的skyrmion状纹理的晶体排列组成,但具有非(完全)极化的核心。这些伪skyrmions的边缘保持与场极化,因为核心是逐步倾斜。结果表明,这种赝skyrmion相是稳定的最低模拟温度,并为广泛的磁场。
2019-07-04 cond-mat.str-el
Road to zero-field antiferromagnetic skyrmions in a frustrated AFM/FM heterostructure
我们证明了一个机制的显着减少,包括完全消除,所需的外部磁场的skyrmion晶格(SkX)相的稳定在一个受抑的三角形海森堡反铁磁体(AFM)的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。这是通过将这样的AFM平面耦合到参考铁磁(FM)层来实现的,参考铁磁(FM)层产生与外部磁场合作的有效场。如果FM层表现出一定的轴向单离子各向异性,则由于自发FM长程有序,在零外场下也可以产生有效场。这样,一个足够大的层间耦合就可以完全取代外加磁场,即使在零外加磁场下,AFM层中的SkX相也可以保持稳定。
2022-05-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Anisotropic magneto-crystalline coupling of the skyrmion lattice in MnSi
利用磁场-角分辨超声共振谱研究了手征磁体MnSi中晶格和Skyrmion晶格(SKX)之间磁晶耦合的各向异性性质。当磁场与[011]晶向平行时,弹性模量和衰减发生突变。这些观察结果被解释在一个唯象的金斯堡-朗道理论,确定开关的SKX取向的各向异性磁晶耦合电位的结果。我们的论文为与未来自旋电子应用相关的磁晶耦合势的本质提供了新的见解。
2018-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Towards skyrmion crystal stabilization in the antiferromagnetic triangular lattice at ambient conditions
本研究针对环境下反铁磁三角晶格的斯格明子晶体稳定问题,提出多层反铁磁堆叠加铁磁耦合扩展温区、三明治异质结构实现零场稳定的方案,为其技术应用提供可能。
2023-06-16 cond-mat.str-el
Skyrmion defects and competing singlet orders in a half-filled antiferromagnetic Kondo-Heisenberg model on the honeycomb lattice
由于序参量的拓扑缺陷与底层费米子之间的相互作用,这些缺陷可以具有诱导费米子数,从而导致一些对凝聚态和高能物理都具有重要意义的奇异现象。感生费米子数的一个有趣结果是拓扑亏损核内存在波动的竞争级。在这方面,费米子和反铁磁相的skyrmion激发之间的相互作用可以有重要的后果,了解许多凝聚态系统的反铁磁性和几个单重级竞争的全局相图。本文研究了蜂窝晶格上半填充Kondo-Heisenberg模型中反铁磁绝缘相的竞争序涨落与Skyrmion激发之间的关系。通过解析和数值相结合的方法,我们得到了单Skyrmion组态下Dirac费米子的精确本征态,并用于计算诱导手征荷.此外,通过采用这种非微扰本征基,我们计算不同的平移对称性破缺电荷,键和电流密度波的订单和平移对称性保持Kondo单态形成的可解释性。基于计算的磁化率,我们建立自旋Peierls和Kondo单态作为反铁磁性的主要竞争顺序。我们的研究结果和基于微扰梯度展开方案的场论预测之间显示出良好的一致性,该方案关键依赖于狄拉克费米子的绝热原理和平面波本征态。这里开发的方法可以应用到许多其他相关的系统支持在较低和较高的空间维度的自旋三重态和自旋单重态之间的竞争。
2017-09-01 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
Moiré skyrmions and chiral magnetic phases in twisted CrX$_{3}$ (X $=$ I, Br, Cl) bilayers
我们通过结合第一性原理计算和原子模拟,提出了一个全面的扭曲双层铬三卤化物的磁相理论。我们表明,堆叠依赖的层间交换导致一个有效的莫尔场,主要是铁磁与反铁磁补丁。作为一个函数的扭曲角和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的结果的竞争层间反铁磁耦合和形成畴壁的能量成本的范围广泛的非共线磁相可以稳定。特别是,我们证明,对于小的扭转角的各种skyrmion晶相可以稳定在两个铬I $_3$和溴化铬$_3$。我们的研究结果提供了一个解释,最近观察到的非共线磁相位在扭曲双层CrI $_3$,并证明了工程的可能性,进一步非平凡的磁基态在扭曲双层Cr-三卤化物。
2021-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Skyrmion Crystals in the Triangular Kondo Lattice Model
系统研究三角近藤晶格模型中斯格明子晶体的形成,揭示四亚晶格手性反铁磁有序为斯格明子晶体的密极限,晶格参数由费米波矢决定,对金属材料中斯格明子晶体的探索有重要意义。
2023-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-charge Separation in Nodal Antiferromagnetic Insulator
本文以具有π通量相的二维哈伯德模型和六角晶格上的二维哈伯德模型为例,研究了节状反铁磁(AF)绝缘体中的自旋电荷分离孤子--一种具有大量Dirac费米子激发的AF序(详见本文)。计算了连续极限下孤子(半skyrmions)的费米子零模和诱导量子数,其结果与准一维导体聚乙炔(CH)x和拓扑带绝缘体中的结果相似.特别是,我们发现了一些新的现象:由于诱导的交错自旋矩,移动的半skyrmion成为费米子粒子;当添加一个空穴或一个电子时,半skyrmion变成玻色子粒子,只有电荷自由度。我们的结果表明,孤子上的非平凡诱导量子数可能是不同系统中自旋-电荷分离的普遍特征。
2008-08-13 cond-mat.str-el
Skyrmions in twisted van der Waals magnets
二维手征磁体中的磁skyrmions通常通过Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和外部磁场的组合来稳定。在这里,我们表明,skyrmion也可以稳定在扭曲的莫尔超晶格中的外部磁场的情况下。我们的设置包括一个2D铁磁层扭曲的反铁磁衬底的顶部。铁磁层和衬底之间的耦合产生有效的交变交换场。我们发现一个大区域的Skyrmion晶体相时的莫尔周期和Skyrmion的长度尺度是兼容的。与磁场下的手征磁体不同,莫尔超晶格中的skyrmions显示出易轴(Ising)各向异性的增强的稳定性,这对于实现skyrmions是必不可少的,因为大多数范德华磁体具有易轴各向异性。
2021-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Heisenberg model on anisotropic triangular lattice in the presence of magnetic field
利用施温格玻色子平均场论研究了均匀外磁场作用下各向异性三角晶格上反铁磁自旋1/2海森堡模型。我们计算了有序自旋螺旋相中自旋不变性的场依赖性,并将结果与Coldea等人最近在Cs $_{2}$ CuCl $_{4}$中的实验进行了比较。86,1335(2001))。
2002-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Vortex Created by Skyrmion Spin Texture under Magnetic Field
我们发现,即使在没有任何超导关联的情况下,由于径向自旋动力在二维金属局部磁矩下的磁场下的skyrmion自旋织构周围产生的涡流。铁磁和反铁磁系统的效果是预期的。Skyrmion诱导的涡旋机制提供了一个图片的大能斯特信号中观察到的pseudogap阶段的高- $T_c$铜酸盐。
2010-07-23 cond-mat.str-el
Composite Spin Crystal Phase in Antiferromagnetic Chiral Magnets
研究了磁场中三角晶格上具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的经典反铁磁海森堡模型.我们特别关注复合自旋晶体相的出现,称为反铁磁skyrmion晶格,最近在[Phys. Rev. B 92,214439(2015)]中观察到中间场。这个复杂的相位可以由三个相互渗透的Skyrmion晶格组成,每个子晶格对应于原始三角形晶格的每个子晶格。根据这些最近的数值结果,在本文中,我们明确地构建了低能量的有效作用,再现正确的现象,并可以作为一个起点,研究耦合到载流子,晶格振动,结构无序和输运现象。
2016-11-18 cond-mat.str-el
Quaternary-digital data storage based on magnetic bubbles in anisotropic materials
拓扑上非平凡的纳米漩涡,称为磁skyrmions,通常被认为是有吸引力的自旋电子应用,如赛道数据存储设备。然而,skyrmions不会平行于施加的电流移动,并且通常不会与其他纳米物体共存,这使得实现这种存储概念变得困难。在这里,我们认为材料与各向异性的泡沫,如tetraelasticHeusler材料,并表明,四种不同类型的拓扑平凡的泡沫可以共存。我们表明,它们中的每一个可以被写入的自旋力矩,它们可以区分使用一个单一的磁性隧道结。由于其平凡的拓扑结构,这四种类型的气泡平行于施加的电流移动,并在运动中保持等距。尽管如此,气泡具有小尺寸和高稳定性,可与拓扑非平凡的自旋纹理相媲美。这允许构建基于四进制数字的赛道存储设备,其克服了基于skyrmion的赛道的两个所提到的缺点。
2021-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Anisotropic skyrmion and multi-$q$ spin dynamics in centrosymmetric Gd$_2$PdSi$_3$
本研究利用$μ$SR探究中心对称材料Gd$_2$PdSi$_3$的自旋性质,发现自旋各向异性在稳定非共面SkL相及基态IC-1相的类半子multi-$q$结构中起关键作用,而高场共面IC-2相为single-$q$结构。
2025-02-03 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
Square skyrmion crystal in centrosymmetric itinerant magnets
基于最近在GdRu $_2$ Si $_2$ [N. D. Khanh $\mathit{et}$ $\mathit{al.}$,Nat. Nanotech。$\mathbf{15}$,444(2020)]。通过模拟退火的一个有效的自旋模型从Kondo晶格模型在一个正方形晶格上,我们发现,一个正方形skyrmion晶体的两个自旋螺旋的叠加组成的稳定在磁场之间的协同作用的积极的双二次,键相关的各向异性和易轴各向异性。这与三角形skyrmion晶体形成鲜明对比,三角形skyrmion晶体仅由三种中的一种稳定,这表明正方形skyrmion晶体是具有磁各向异性的巡回磁体的特征。我们还表明,各种非共线和非共面自旋纹理出现依赖于模型参数以及所施加的磁场。本系统的研究将是有用的,不仅为确定的关键成分GdRu $_2$ Si $_2$,但也为探索进一步skyrmion托管材料的中心对称巡回磁铁。
2020-10-27 cond-mat.str-el
Unsupervised machine learning for the detection of exotic phases in skyrmion phase diagrams
本文利用主成分分析和卷积自编码器进行无监督异常检测,通过 Monte Carlo 快照的重构误差识别斯格明子相图中的低温有序与奇异相,并推广至反铁磁模型。
2024-12-03 cond-mat.other cond-mat.str-el physics.comp-ph
Origin of in-plane anisotropic resistivity in the antiferromagnetic phase of Fe$_{1+x}$Te
最近的实验报告的激励下,在双条纹反铁磁相的FeTe的面内各向异性电阻率,我们从理论上计算面内电阻率通过应用记忆函数方法的有序相。我们发现电阻率沿反铁磁有序方向比沿铁磁有序方向大,与实验观察一致。各向异性的结果主要是由Drude重量,其行为归因于费米表面拓扑的有序相。
2016-07-25 cond-mat.str-el
Weak Antiferromagnetic Order in Anisotropic Quantum Pyrochlores
研究了准二维各向异性量子(S=1/2)烧绿石反铁磁体的基态性质.在Dzyaloshinsky-Moriya相互作用的存在下,除了海森堡交换,它表明,两种类型的有序磁状态通常是可能的:非共面的“手征”,共面反铁磁秩序。所有情况下的磁矩都是由Dzyaloshinsky-Moriya相互作用决定的,在这个意义上,反铁磁序是“弱的”。"
2008-10-07 cond-mat.str-el
Skyrmions in a Doped Antiferromagnet
测量了绝缘反铁磁La_{2} Cu_{0.97} Li_{0.03} O_{4}在宽温度、磁场和磁场取向范围内的磁化强度和磁阻。与弱铁磁转变相关联的磁阻步骤表现出显着的非单调的温度依赖性,与skyrmions的存在相一致。
2011-06-07 cond-mat.other cond-mat.str-el
Collapse of Skyrmions in 2d Ferro- and Antiferromagnets
在各向同性二维铁磁体和反铁磁体中,由于晶格的离散性导致skyrmion的坍缩,本文通过对通过海森堡交换相互作用耦合的正方形晶格上2000 × 2000个经典自旋的运动方程的解析和数值解进行了研究。分析和数值计算结果之间取得了很好的一致性。Skyrmion的寿命与它的初始大小成正比,在铁磁体中为(da_0/a)^5,在反铁磁体中为(da_0/a)^2.15,a是晶格参数。这使得反铁磁Skyrmions的寿命明显短于铁磁Skyrmions。
2012-04-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Strong-Correlation Derived Spin-Fermion Model for Skyrmions in MnGe
与在大多数其他B20化合物如MnSi中观察到的二维(2D)skyrmion相比,MnGe已被报道为三维(3D)skyrmion晶体的候选者。此外,MnGe中的小尺寸skyrmion是信息存储的理想特性。通过密度泛函理论(DFT)计算和基于DFT紧束缚哈密顿量的模型模拟,我们探索了MnGe中三维skyrmion的性质.通过调用锰原子上d电子的双重性质,我们提出了一个强相关衍生的自旋费米子模型,该模型在局域时刻和巡回时刻之间存在反铁磁耦合。该模型可以解释MnGe和MnSi化合物之间磁矩的巨大差异。此外,我们发现skyrmions的3D或2D性质依赖于耦合强度。
2019-04-28 cond-mat.str-el
Anisotropy driven response of skyrmion lattice in MnSc$_2$S$_4$ to applied magnetic fields
本文通过Monte Carlo模拟与中子衍射实验,研究了Mn$_2$S$_4$尖晶石中反铁磁斯格明子晶格在磁场下的稳定性,揭示了磁各向异性在稳定反铁磁斯格明子态中的核心作用。
2022-05-31 cond-mat.str-el
Multiple Helical Spin Density Waves and Magnetic Skyrmions in Itinerant Electron System
从唯象和微观两方面研究了巡游电子系统中多重螺旋自旋密度波(MHSDW)及其相关磁skyrmions的磁结构及其稳定性.利用Ginzburg-Landau(GL)理论和应用可视化系统(AVS)研究表明,即使在没有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的情况下,磁skyrmion结构也可以稳定在fcc晶格上的巡游电子系统中,并以MHSDW的形式出现.此外,通过对哈伯德模型的推广Hartree-Fock理论,证明了GL理论中发现的反铁磁skyrmion结构在半满电子数附近稳定在fcc晶格上.
2018-07-17 cond-mat.str-el
Stability of Skyrmion Crystal Phase in Centrosymmetric Distorted Triangular-Lattice Antiferromagnets
数值研究了中心对称正交晶格系统中磁性Skyrmion晶体的稳定性。通过对单轴扭曲三角晶格上动量分辨相互作用的有效自旋模型进行模拟退火,发现当主相互作用通道由动量空间的双$Q$结构组成时,Skyrmion晶体是鲁棒实现的.此外,我们表明,一个反型skyrmion晶体与相反的skyrmion数是通过调整的键依赖的各向异性交换相互作用,起源于相对论自旋轨道耦合的符号。
2022-07-12 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
Bound states of skyrmions and merons near the Lifshitz point
我们研究了在Lifshitz点附近具有竞争相互作用的各向异性铁磁体中的拓扑缺陷。我们表明,skyrmions和双merons是稳定的,在很大一部分的相图。计算了零磁场中Skyrmion-Skyrmion和Meron-Meron相互作用,发现Skyrmion相互吸引形成环形束缚态。在Lifshitz点,带有分数拓扑荷的meron变得不受限制。这些结果意味着在具有常规晶格的弱阻挫磁体中可能存在不寻常的拓扑激发。
2017-03-27 cond-mat.str-el nlin.PS nucl-th
Real-space renormalization group study of the anisotropic antiferromagnetic Heisenberg model of spin S=1 on a honeycomb lattice
用实空间RG方法研究了自旋S=1的自旋链与内反铁磁交换形成的蜂窝晶格系统的临界温度.利用各向异性海森堡模型计算了临界温度与各向异性参数及链间和链内相互作用比的关系。对自旋为1/2的正方晶格模型,我们的结果与RGRS计算结果进行了比较。
2005-03-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Anisotropic resistivity of the antiferromagnetic insulator Bi_2Sr_2ErCu_2O_8
在4.2 ~ 500 K温度范围内测量和分析了Bi_2Sr_2 Ca_{1-x} Er_xCu_2O_8单晶的各向异性系数,特别是对x=1.0的反铁磁绝缘体的各向异性系数进行了研究。虽然电阻率是半导体沿面内和面外的方向,温度依赖性被发现是显着不同的。结果,x=1.0时的电阻率比在室温附近出现一个宽的最大值。反铁磁绝缘体中的导电行为不同于其它半导体材料,与高温超导体中的导电行为一样是非常规的。
1999-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con