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
Ferrochiral, antiferrochiral, and ferrichiral skyrmion crystals in an itinerant honeycomb magnet
拓扑自旋纹理,如Skyrmion晶体,是由于磁性和拓扑之间的相互作用而引起的不寻常物理现象的来源。由于物理现象依赖于自旋结构的拓扑性质和对称性,寻找新的自旋拓扑结构和涌现现象是凝聚态物理的挑战之一。在这封信中,我们从理论上探讨了新的拓扑自旋纹理所产生的自旋,电荷和亚晶格自由度之间的协同作用在巡回磁铁。通过模拟退火的蜂窝Kondo晶格模型的有效自旋模型,我们发现了大量的skyrmion晶体在低温下的不稳定性,其拓扑自旋纹理分为三种类型:铁手性,反铁手性,和ferrichiral skyrmion晶体。我们表明,所获得的skyrmion晶体的自旋轨道耦合自由蜂窝结构的后果。我们的研究结果揭示了潜在的巡回蜂窝磁铁举办各种各样的SkX和紧急现象。
2022-08-10 cond-mat.str-el
Skyrmion lattice hosted in synthetic antiferromagnets and helix modes
铁磁薄膜具有非常规的磁性,为将其应用于自旋电子学技术开辟了一条新的道路。在目前的工作中,利用三种不同的方法,我们全面分析了合成反铁磁体中Skyrmion晶格的相子激发。为了分析Skyrmion晶格的相子激发,我们建立了一个基于三个耦合螺旋的分析模型,并找到了一个线性的无隙模式。微磁学模拟也支持这一结果。此外,一个类似的结果已经实现了刚性skyrmion晶格模型的基础上耦合的Thiele方程,当skyrmion之间的耦合在不同层的合成反铁磁层内的耦合是可比的或大于层内耦合。此外,我们还考虑了与相子激发有关的轨道角动量和自旋泵浦电流。由于Skyrmion晶格中的无隙激发,对于任意频率的抽运微波,抽运电流都是非零的。在单个Skyrmions的情况下,当微波频率在单个Skyrmions的频谱间隙内时,没有电流被泵浦。
2022-09-13 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
Stability of skyrmion textures and the role of thermal fluctuations in cubic helimagnets: a new intermediate phase at low temperature
通过求解相应的谱问题,研究了三次helimagnet能量泛函的铁磁态、圆锥螺旋、圆锥螺旋面和skyrmion晶格四个已知稳定点的稳定性.高磁场下稳定点为铁磁态,低磁场下稳定点为锥形螺旋,不存在亚稳态。在固定点周围的热波动,包括二次阶鞍点膨胀,不稳定的锥形螺旋铁磁状态是不稳定的区域。因此,出现了一个新的中间相,在相图的区域中,它是由热涨落稳定的skyrmion晶格。随着温度的降低,Skyrmion晶格失去了稳定性,在低温区出现了一种新的未知类型的中间相,可能具有三维调制。
2018-02-04 cond-mat.str-el
CP$^2$ Skyrmions and Skyrmion Crystals in Realistic Quantum Magnets
本研究在现实自旋-1模型中发现磁性CP$^2$斯格明子,其可作为量子顺磁体亚稳态织构存在,且模型量子相图含磁场诱导的CP$^2$斯格明子晶体,可通过常规实验探测,为非磁材料拓扑孤子研究开辟新方向。
2022-03-29 cond-mat.str-el
Mean-field approach for skyrmion lattice in hexagonal frustrated antiferromagnets
提出了六角晶格上阻挫反铁磁体的简单平均场方法,旨在描述温度-磁场相图的高温部分。它示出,调制矢量对称性,塞曼能量和磁偶极相互作用之间的相互作用导致稳定的三重- $Q$ skyrmion晶格在一定区域的相图。导出了相应的相界解析表达式。有人认为,开发的理论可以适用于描述的高温部分的Gd $_2$ PdSi $_3$化合物的相图实验观察。
2021-09-28 cond-mat.str-el
On Spin 1/2 Excitations and Quantum Criticality in Two Dimensional O(3) Antiferromagnets
我们证明了,尽管没有Hopf项和零Berry相项,2+1维量子反铁磁体的N`eel有序相仍具有自旋1/2的激发态,即自旋子.自旋子是拓扑性质的skyrmion激发。由于Skyrmion间隙与自旋刚度成正比,量子临界对应于Skyrmion间隙坍缩。我们推测,skyrmions是相关的临界性,也许,有关最近的建议的临界细分。
2005-10-05 cond-mat.str-el
Antiferro skyrmion crystal phases in a synthetic bilayer antiferromagnet under an in-plane magnetic field
本研究理论提出面内磁场下合成双层反铁磁系统可产生反铁磁斯格明子晶体,通过模拟退火揭示其形成机制与磁调控特性,为实验寻找该相提供指导。
2023-06-12 cond-mat.str-el
Spin Textures induced by Quenched Disorder in a Reentrant Spin Glass: Vortices versus "Frustrated" Skyrmions
重入自旋玻璃是一种在外加磁场作用下产生涡旋状织构的受抑无序铁磁体。我们的研究Ni $_{0.81}$ Mn $_{0.19}$单晶的小角中子散射澄清其内部结构,并表明,这些纹理是随机分布的。自旋组件横向的磁场旋转的长度尺度为3-15纳米的探索领域的范围内,减少作为领域的增加,根据标度律。蒙特卡罗模拟表明,内部结构的旋涡是强烈扭曲的,不同的假设“受挫”skyrmions,建立在对称交换相互作用之间的竞争。孤立涡具有较小的非整数拓扑荷。涡旋在三维晶格上保持各向异性的形状,让人想起“铁磁汤”中的“面包丁”。它们的尺寸和数量可以分别通过磁场和浓度x(或热处理)独立地调节。这为理解和控制非平凡自旋织构系统中淬火无序的影响开辟了一条新的途径。
2018-07-03 cond-mat.str-el
Vortex, skyrmion and elliptical domain wall textures in the two-dimensional Hubbard model
采用非限制自旋转动不变的从玻色子方法计算了二维哈伯德模型中掺杂空穴周围的自旋和电荷织构。在第一部分中,我们详细研究了半填充系统中掺杂的两个空穴周围的自旋结构,在该系统中,我们研究了团簇尺寸高达10 × 10。事实证明,最稳定的配置对应于一个涡旋-反涡旋对具有较低的能量比尼尔型双极化子,即使当考虑到远场的贡献。我们还获得skyrmions的能量泛函的局部极小值,但具有更高的总能量比涡旋解决方案。此外,我们还研究了相称的空穴浓度的椭圆畴壁的稳定性。我们发现,(i)这些阶段对应的局部极小值的能量泛函的情况下,部分填充的壁,(ii)椭圆形畴壁仅在低掺杂制度是稳定的。
1998-09-07 cond-mat.str-el
Spin-valley skyrmions in graphene at filling factor $ν=-1$
我们用CP 3场理论模拟了四分之一填充的石墨烯单层中的量子Hall skyrmions,并研究了在谷赝自旋各向异性和塞曼耦合存在下能量最小化的skyrmions.我们提出了一个图表中的所有类型的skyrmions的各向异性参数范围很广。对于每种skyrmion,我们将其在三个Bloch球上可视化,并给出其在石墨烯蜂窝晶格上的织构轮廓,从而为量子霍尔机制下石墨烯单层自旋-赝自旋织构的STM/STS成像提供参考.除了N=0朗道能级上电子自由度对应的自旋和赝自旋skyrmion外,我们还讨论了两种特殊的类型--“纠缠skyrmion”(其纹理位于自旋和赝自旋纠缠空间)和“紧缩赝自旋skyrmion”(具有部分纠缠).对于所有的skyrmion类型,我们研究了能量和skyrmion的大小对各向异性参数和垂直磁场的依赖关系。我们还提出了三种改变各向异性能的方法,即样品倾斜、衬底各向异性和塞曼耦合的谷赝自旋模拟。
2017-02-08 cond-mat.str-el
Spin vortices, skyrmions and the Kosterlitz-Thouless transition in the two-dimensional antiferromagnet
本文基于非线性西格玛模型研究了二维反铁磁体中的自旋涡旋激发。将二维海森堡量子反铁磁体模型映射到(2+1)维非线性西格玛模型上。二维非线性西格玛模型具有描述自旋涡旋型激发的瞬子(或skyrmion)解。将瞬子的量子涨落归结为对库仑气体的研究,二维非线性西格玛模型的瞬子气体处于等离子体相中。我们将这幅瞬子气体的图像推广到(2+1)维非线性西格玛模型。我们表明,使用一些近似,有一个Kosterlitz无过渡从等离子体相的分子相的温度降低。
2013-10-01 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
Anisotropy-dependent decay of room temperature metastable skyrmions and a nascent double-$q$ spin texture in Co$_{8}$Zn$_{9}$Mn$_{3}$
研究Co₈Zn₉Mn₃中平衡与亚稳态斯格明子,发现室温衰减强烈依赖磁各向异性,并识别出可作为衰减中间态的新生double-q自旋织构。
2025-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robust skyrmion-bubble textures in SrRuO$_3$ thin films stabilized by magnetic anisotropy
结合霍尔输运测量和数值模拟研究了巡游铁磁体SrRuO $_3$的自旋拓扑织构.我们观察到与Skyrmions相关的拓扑霍尔效应的特征信号。一个相对较大的厚度,我们的薄膜和重金属层的情况下,使界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用不太可能的来源,这些拓扑自旋纹理。此外,传输异常对磁场倾斜和温度表现出前所未有的鲁棒性。我们的数值模拟表明,这种非常规的行为结果从磁泡与skyrmion拓扑结构稳定的磁偶极相互作用在一个意想不到的区域参数空间。
2020-01-20 cond-mat.mes-hall 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
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
Imaging the Spin Texture of a Skyrmion Under Ambient Conditions Using an Atomic-Sized Sensor
磁skyrmions是二维非共线自旋纹理的特点是一个整数拓扑数。它们通常在低温下在大块非中心对称铁磁体中结晶,其中缺乏反转对称性导致交换相互作用的反对称分量。最近,稳定的室温Skyrmion堆叠的磁性薄膜,反对称交换的结果,从破缺的对称性在界面上的报道。在外部磁场的存在下,确定这些技术相关的skyrmions的自旋结构仍然是一个关键的实验挑战。在这里,我们使用的单电子自旋的氮空位(NV)中心在金刚石进行扫描磁强计的skyrmions在Pt/Co/Ta多层膜环境条件下。我们引入了一种新的方法来评估与测量的局部磁场兼容的自旋纹理的流形,并确定物理上允许的配置的基础上得到的解决方案的拓扑结构。我们确定的skyrmion的基本磁化模式是一致的摆线(或Néel)样的自旋纹理,与界面反对称交换相互作用的理论预测。我们的研究结果开辟了广泛的可能性,在定量无模型成像的二维自旋结构,使用扫描NV磁力。
2017-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nano-engineering the evolution of skyrmion crystal in synthetic antiferromagnets
Skyrmion晶体的演化包含了Skyrmion的成核、形变和湮灭等临界行为。在这里,我们实现了一个可调的演变的人工skyrmion晶体在纳米结构的合成反铁磁多层膜,这是由垂直的磁性多层膜和纳米图案阵列的磁性纳米点。面外磁化磁滞回线和一阶反转曲线表明,人工skyrmion的成核和湮灭可以通过调节纳米点的直径和间距来控制。此外,当底层厚度增加时,skyrmion的湮灭从演化为铁磁自旋织构转变为反铁磁自旋织构。最重要的是,通过控制skyrmion晶体中湮灭skyrmion的比例,在零磁场下实现了非易失性多态。我们的研究结果表明,人工skyrmion平台的可调性和灵活性,提供了一个很有前途的路线,以实现skyrmion为基础的多态设备,如neuromorphic自旋电子器件。
2021-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Weak crystallization of fluctuating skyrmion textures in MnSi
本文报道了过渡金属helimagnet MnSi中顺磁到skyrmion晶格转变过程中出现的非平凡拓扑缠绕和长程序的实验研究。结合小角中子散射,中子共振自旋回波光谱和全电微波光谱的磁化率测量,我们发现的证据Skyrmion纹理的顺磁状态超过$10^3$的寿命超过几个10 $^{-9}$ s。我们的实验结果建立了顺磁性的skyrmion晶格转变MnSi是很好地描述了朗道软模式机制弱结晶,最初提出的背景下的液体到晶体的转变。作为该理论模型的一个关键方面,磁化的周期性小振幅分量的调制矢量形成加为零的三角形。与我们的实验结果非常一致,这些三角形的调制矢量需要存在的非平凡的拓扑缠绕的skyrmion已经在顺磁状态的MnSi接近skyrmion晶格转变时。
2019-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fractional antiferromagnetic skyrmion lattice induced by anisotropic couplings
磁Skyrmions是一种具有纳米级缠绕自旋织构的拓扑孤子,在自旋电子学中有着广泛的应用前景。到目前为止,已经在各种磁体中观察到Skyrmions,这些磁体表现出相邻自旋的几乎平行排列,但理论上,具有反平行相邻自旋的Skyrmions也是可能的。后者,反铁磁skyrmions,可以允许更灵活的控制相比,传统的铁磁skyrmions。在这里,通过结合中子散射和蒙特卡罗模拟,我们表明,一个分数反铁磁skyrmion晶格与初期meron字符是稳定的MnSc $_2$ S $_4$通过各向异性耦合。我们的工作表明,理论上提出的反铁磁skyrmion可以在实际材料中稳定,并代表了实现反铁磁skyrmion为基础的自旋电子器件的重要一步。
2020-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Spin-orbit coupling induced Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov-like Cooper pairing and skyrmion-like polarization textures in trapped optical lattices
研究了二维单带紧束缚光晶格中简谐囚禁费米气体的塞曼场与自旋轨道耦合(SOC)之间的相互作用。利用Bogoliubov-de Gennes理论,我们发现塞曼场与Rashba SOC的结合在系统的边缘产生了类似$(i)$ Fulde-Ferrell的超流性和类似$(ii)$ skyrmion的极化织构.讨论了相互作用、温度、SOC各向异性和塞曼场各向异性对超流基态和极化织构的影响。
2013-06-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Meron, skyrmion, and vortex crystals in centrosymmetric tetragonal magnets
最近的实验证实了手征磁体Co $_8$ Zn $_9$ Mn $_3$中的介子和skyrmion拓扑自旋织构之间的转换[S.- Z. Lin等人,Phys. Rev. B 91,224407(2015); X. Z. Yu等人,Nature 564,95(2018)]证实了2009年发现的skyrmion晶体[S. Mühlbauer等人,Science 323,915(2009)]只是冰山一角。拓扑结构的晶体,包括skyrmions,merons,vortices和monopole,可以通过组合简单的物理成分来稳定,如晶格对称性,挫折和自旋各向异性。目前的挑战是找到这些成分的组合,产生特定的拓扑自旋纹理。在这里,我们报告了一个简单的机制,稳定的meron,skyrmion,和涡旋晶体中心对称的tetraquartz磁铁。特别地,即使在没有磁场的情况下也可以形成meron/skyrmion晶体。磁场的应用导致了丰富多样的拓扑自旋织构,这些织构在理论的长波长极限下仍然存在。当传导电子耦合到自旋时,这些拓扑自旋纹理扭曲电子波函数,以诱导陈绝缘体和Weyl半金属特定的带填充分数。
2021-03-04 cond-mat.mes-hall 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
Stray field signatures of Néel textured skyrmions in Ir/Fe/Co/Pt multilayer films
Skyrmions是具有拓扑性质的纳米级自旋构型,在自旋电子器件中具有很大的前景。在这里,我们建立了他们的Néel纹理,螺旋度,和大小在Ir/Fe/Co/Pt多层膜通过构建一个多极展开来模拟他们的杂散场签名,并将其应用到磁力显微镜(MFM)图像。此外,已证明的敏感性Skyrmion属性的不均匀性,再加上一个独特的能力,以估计钉扎力的动力学,预示着广泛的适用性,在新兴领域的拓扑自旋纹理。
2018-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergence of a Skyrmion Phase in a Frustrated Heisenberg Antiferromagnet with Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
利用蒙特卡罗模拟研究了具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的阻挫三角格子反铁磁海森堡模型中具有非平凡拓扑荷的类准粒子磁位形的周期结构(称为磁skyrmion相)的形成.这种相的存在,形成在三个互穿的亚晶格,已被证明为足够大的强度的超导。本研究的目的是建立DM相互作用强度以及磁场强度的最小值,在这种skyrmion相可以存在于非常低的温度(接近零)。我们发现,skyrmion阶段出现以上的$D = 0.2$的参数值,并持续在场强$2 \lesssim h < 4.5$。
2019-05-27 cond-mat.stat-mech 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
Multiple-q states and skyrmion lattice of the triangular-lattice Heisenberg antiferromagnet under magnetic fields
利用平均场分析和蒙特卡罗模拟研究了具有无公度螺旋自旋结构的三角晶格上的受抑经典海森堡模型在磁场作用下的有序化.除了标准的单q态外,还观察到了包括“skyrmion-lattice”态在内的几种类型的多q态。与Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用驱动的系统相比,本模型允许skyrmion和反skyrmion,以及一个新的热力学相,其中skyrmion和反skyrmion晶格形成域状态。
2011-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Holes Localized on a Skyrmion in a Doped Antiferromagnet on the Honeycomb Lattice: Symmetry Analysis
利用蜂窝晶格上空穴掺杂反铁磁体的低能有效场论,研究了空穴在Skyrmions上的局域化,作为库珀对形成的一种可能机制.与正方形晶格的情况相反,对于蜂窝晶格上Skyrmion的标准径向轮廓,只有位于两个孔袋之一中的孔可以被定位。这在性质上不同于由磁振子交换约束的空穴对,磁振子交换在位于不同动量空间口袋中的空穴之间最有吸引力。在蜂窝晶格上,磁振子交换明确导致$f$波配对,这也是实验观察到的。利用Skyrmion的集体模量子化,我们确定了局域空穴对的量子数。同样,$f$波对称是可能的,但不能排除其他竞争配对对称。
2014-10-01 cond-mat.str-el hep-ph
Switching magnetic texture via in-plane magnetic field in noncentrosymmetric dipolar magnets: From skyrmions to antiskyrmions and nontopological magnetic bubbles
理论研究了非中心对称偶极磁体中面内磁场诱导的磁拓扑切换,通过微磁学模拟实现了反斯格明子、椭圆斯格明子与非拓扑磁泡间的确定性转换,并阐明了其物理机制。
2025-09-12 cond-mat.mes-hall 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
Symmetry Analysis of Holes Localized on a Skyrmion in a Doped Antiferromagnet
本文利用低能有效场论研究了晶格反铁磁体中空穴在Skyrmion上的局域化。当两个空穴局域在同一个Skyrmion上时,它们形成了一个束缚态。束缚态的量子数由Skyrmion集体模的量子化决定。值得注意的是,p波态的量子数与单磁振子交换束缚的空穴对的量子数相同。位于缠绕数为$n = 1$或2的Skyrmion上的两个孔也可能具有s波或d波对称性。讨论了与高温超导体中预形成库珀对的可能关系。
2012-05-16 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Microscopic theory of current-induced skyrmion transport and its application in disordered spin textures
本研究拓展了耦合动态巡游电子的经典斯格明子织构描述方法,构建适用于开放系统的NEGF与LLG方程结合框架,揭示了自旋无序对斯格明子输运的敏感影响及微观杂质调控轨迹的潜力。
2023-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tuning topological spin textures in size-tailored chiral magnet insulator particles
拓扑自旋纹理,如skyrmions持有高潜力的磁活性元素在不久的将来的各种应用。虽然金属多层膜中的skyrmions在这方面引起了极大的关注,但要释放skyrmions在各种应用中的无数潜力,需要发现和定制替代主机系统范例。在这里,我们开发和应用化学方法来合成八面体粒子的手性绝缘skyrmion主机Cu2OSeO3与窄的尺寸分布,并定制尺寸接近纳米级。结合磁力测量和中子散射实验与微磁模拟,我们表明,体积相图Cu2OSeO3的变化显着低于八面体高度为400 nm。进一步的颗粒大小相关的制度,其中各种拓扑自旋纹理,如skyrmions,merons和bobbers可以稳定,之前的一个较低的临界八面体高度约。190 nm以下,没有拓扑自旋织构被发现稳定。这些研究结果表明,条件下,稀疏拓扑自旋纹理限制手性磁性纳米粒子可以是稳定的,并提供新的潜在的绝缘体为基础的应用范例。
2022-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent Self-propulsion of Skyrmionic Matter in Synthetic Antiferromagnets
本文从理论上证明合成反铁磁双层中的束缚斯格明子对可作为自推进拓扑对象,速度远超已知自推进粒子,其机制为斯格明子相对运动产生非互易回转力,且热噪声会诱导其行为模仿生物运动体。
2025-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.str-el
Chiral magnetic textures in Ir/Fe/Co/Pt multilayers: Evolution and topological Hall signature
Skyrmions是拓扑保护的,二维的,局部的刺猬和旋转的螺旋。skyrmions最初是作为核相互作用的场论中的一个概念而发明的,它是凝聚态物质中广泛现象的核心。它们在室温(RT)下在磁性多层膜中的实现产生了相当大的兴趣,受到技术前景和对基本问题的访问的推动。Skyrmion与载流子的相互作用产生了奇异的电动力学,如拓扑霍尔效应(THE),霍尔对出现的磁场的响应,Skyrmion贝里相的表现。THE可以用来探测Skyrmion的提议需要进行定量测试。为此,必须全面了解skyrmion和其他手性纹理及其电指纹。在这里,使用霍尔传输和磁成像,我们跟踪的演变的磁性纹理和他们的签名在技术上可行的多层膜作为温度($T$)和平面外施加的磁场($H$)的函数。我们发现,拓扑霍尔电阻率($ρ_\mathrm{TH}$)的规模与密度的孤立skyrmion($n_\mathrm{sk}$)在很宽的范围内的$T$,确认的影响的skyrmion贝里阶段的电子输运。我们发现,在较高的$n_\mathrm{sk}$ skyrmions集群成蠕虫进行相当大的拓扑电荷,不像拓扑平凡的自旋螺旋。虽然我们建立了一个定性协议之间的$ρ_\mathrm{TH}(H,T)$和面密度的拓扑电荷$n_\mathrm{T}(H,T)$,我们详细的定量分析表明,一个更大的$ρ_\mathrm{TH}$比流行的理论预测观察到的$n_…
2018-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el