Quantum skyrmion dynamics studied by neural network quantum states
本研究利用神经网络量子态，结合变分蒙特卡洛与含时变分原理，探究磁场梯度下量子斯格明子的动力学，证实磁场梯度可有效操控量子斯格明子且其相互作用会衰变，为量子磁系统演化研究提供新路径。
2024-03-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
A model for individual quantal nano-skyrmions
提出了一种描述铁磁环境中离散定域Skyrmion奇异性的量子模型。它允许讨论的重要性，各种参数的外观量子skyrmion奇点。对skyrmion的分析揭示了一些特定的量子性质：存在一系列的skyrmion态，局部自旋的非经典性质，叠加态的存在以及由于奇点中心自旋的量子化而存在的额外skyrmion态。的电子，隧穿或基板，与skyrmion的相互作用也被描述允许在起源的skyrmion的稳定性，以及区分铁磁和skyrmion相在非弹性电子隧穿光谱（IETS）实验的可能性，基于skyrmion量子特性的一个新的观点。
2019-04-08 cond-mat.mes-hall
Skyrmion based microwave detectors and harvesting
磁skyrmions是拓扑保护的状态，是非常有前途的下一代超低功耗电子器件的设计。在这封信中，我们提出了一种基于磁隧道结的自旋转移力矩二极管与磁skyrmion作为基态和垂直偏振器图案化的纳米接触的局部注入电流。关键的结果是实现灵敏度（即检测电压超过输入微波功率）大于2000 V/W的优化接触直径的可能性。我们的结果对于识别一类新的非均匀基态自旋矩二极管是非常有用的。
2015-09-24 cond-mat.mes-hall
Domain Wall Networks as Skyrmion Crystals in Chiral Magnets
本文研究具有四方各向异性的手性磁体基态，发现畴壁网络是稳定基态且其畴壁结为半拓扑荷斯格明子，从而构成斯格明子晶体，并证明畴尺寸可由外磁场调控。
2025-09-23 cond-mat.mes-hall hep-th
Dynamical defects in rotating magnetic skyrmion lattices
手性磁体Cu $_{2}$ OSeO $_{3}$具有Skyrmion晶格，其可以等效地描述为平面波的叠加或粒子状拓扑对象的晶格。一个热梯度可能会打破skyrmion晶格和诱导旋转域提出的问题，这些情况更好地描述了暴力的动态域边界。在这里，我们表明，在一个不均匀的温度梯度所造成的照明在洛伦兹透射电子显微镜的skyrmion晶格的不同部分可以设置成不同的角速度的运动。跟踪的时间依赖性，我们表明，畴壁的不断重排是由动态的5-7个缺陷排列成线。相关的缺陷密度的分析所描述的弗兰克方程，并同意与经典的2D-蒙特卡罗模拟。边界的波动显示由缺陷重排驱动的Skyrmion簇的浪涌式重排与将Skyrmion作为点粒子处理的模拟一致。我们的发现强调了skyrmion的粒子特征。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Skyrmions in coupled spin torque nano-oscillator structures
在目前的工作中，使用微磁学模拟，我们表明，磁耦合效应在自旋力矩纳米振荡器（STNO）的耦合系统中的skyrmion的创建过程中起着非常重要的作用。首先，我们已经确定了一个孤立的STNO的磁基态的垂直单轴各向异性（PUA）和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的不同值（PZ）。接下来，我们施加了一个垂直的脉冲极化电流密度（J），并发现有可能从基态为单个磁畴的圆盘中产生亚稳态的Néel skyrmion。从这些结果中，我们获得了极化电流强度与施加电流脉冲的时间的相图，对于不同的参数值，例如PUA、PSNR和STNO之间的距离。我们的研究结果表明，根据STNO之间的分离距离，所需的电流密度，以创建一个skyrmion的变化，由于磁相互作用。
2018-12-11 cond-mat.mes-hall
Symmetry-breaking skyrmion states in fractional quantum Hall systems
基于Skyrmion态是自发的$L_Z$和$S_Z$破缺态的假设，我们用解析的方法计算了分数量子Hall系统中Skyrmion的能量和净自旋.在$ν$ = 1/3附近具有电荷$-e/3$的准空穴skyrmion态，其中基态被称为自旋极化铁磁态，被发现即使在高达约7 T的高磁场中也存在GaAs样品。
1997-02-05 cond-mat.mes-hall
Skyrmion states in thin confined polygonal nanostructures
最近的研究表明，skyrmionic状态可以在薄膜FeGe盘纳米结构的稳定施加的磁场的情况下的基态。在这项工作中，我们通过调查在多大程度上这种稳定的skyrmion结构通过限制存在于几何形状，不匹配的圆柱对称的skyrmion -如正方形和三角形，推进这种理解。使用模拟，我们表明，skyrmionic状态可以形成基态的范围内的系统尺寸在三角形和正方形的FeGe纳米结构的$10\,\text{nm}$厚度的情况下，在没有外加电场。我们进一步提供的数据，以协助我们的预测的实验验证;模仿一个实验中，该系统是饱和的一个强大的应用领域之前，该领域被删除，我们计算的时间演变，并显示最终的平衡配置的磁化场，从一个统一的对齐。
2018-01-10 cond-mat.mes-hall
Improved Composite-Boson Theory of Quantum Hall Ferromagnets and Skyrmions without Sigma Models
我们提出了一个改进的量子霍尔铁磁体的复合玻色子理论，其中的场算符只描述了物理自由度代表偏离基态。在这个方案中，skyrmions似乎只是一般的激发局限在最低的朗道水平。我们计算了一个skyrmion的激发能。我们的理论估计解释了由于Schmeller等人的活化能数据。
1998-06-11 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamics of three-dimensional skyrmions in frustrated magnets
我们研究了Shankar skyrmions的成核和集体动力学[R. Shankar，Journal de Physique 38，1405（1977）]中的一类由SO（3）序参量描述的受抑磁系统，包括多晶格反铁磁体和非晶磁体。我们推断的自旋转移扭矩的表达式，注入skyrmion电荷到系统和Onsager往复泵送力，使其检测的电气手段。在非局域输运测量中，拓扑荷的热助流产生了代数衰减的阻力信号。我们将我们的发现与自旋超电流介导的类似效应进行了对比。
2019-01-04 cond-mat.mes-hall
Disorder and interactions in quantum Hall ferromagnets: effects of disorder in Skyrmion physics
本文用Hartree-Fock方法研究了$ν=1$附近量子霍尔铁磁体中无序和相互作用之间的竞争。我们发现，在$ν=1$的基态演化从一个准金属顺磁体的相互作用强度增加，部分自旋极化的铁磁安德森绝缘体，和一个完全自旋极化的铁磁带电荷间隙。远离$ν=1$，基态从传统的安德森绝缘体演变到传统的准粒子玻璃，最后演变到铁磁Skyrmion准粒子玻璃。这些不同的制度可以在低温传输和NMR实验中测量。我们提出了在不同的无序制度的NMR谱的计算。
2002-04-12 cond-mat.mes-hall
Self-Consistent Field Theory studies of the thermodynamics and quantum spin dynamics of magnetic Skyrmions
引入自洽场论，研究了含磁性Skyrmion的$S = 1$量子自旋系统的热力学和自旋动力学.计算了Skyrmion分布和相图的温度依赖性。结果表明，Skyrmion进行相变的铁磁相的第一阶随着温度的升高，而周围的铁磁体的磁化强度经历了相变的第二阶时，改变到顺磁相。通过求解含时的薛定谔方程，对电场驱动的Skyrmion湮灭过程进行了量子力学描述。结果进行了比较的轨迹的半经典描述的自旋期望值，使用类似于经典的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的微分方程。
2016-10-21 cond-mat.mes-hall
Quantum Phase Transition in Skyrmion Lattices
我们研究了填充因子稍微偏离1的量子霍尔区二维电子气的基态，它可以看作是一个稀疏的skyrmions晶格。我们发现，在低密度极限下，skyrmions是成对束缚的，它们构成了实际的晶格。我们已经证明，在进一步增加密度的晶格经历量子相变，类似于超导相变在约瑟夫森结阵列。
1997-03-17 cond-mat.mes-hall
Stripe skyrmions and skyrmion crystals
Skyrmions在拓扑量子场论中作为非线性西格玛模型的孤子解以及在信息技术中有着重要的应用。Skyrmion被认为是圆形的，在Skyrmion晶体附近出现的条纹自旋织构被称为螺旋，螺旋和摆线自旋序，但不是Skyrmion。在这里，我们提出了令人信服的证据表明，这些条纹自旋纹理是skyrmion，“兄弟姐妹”的圆形skyrmion的skyrmion晶体和孤立的圆形skyrmion的“堂兄弟”。具体地说，孤立的skyrmion的激发时，skyrmion形成能量是积极的。当手性磁性薄膜的基态为Skyrmion时，其Skyrmion形貌为各种条状结构。Skyrmion数密度决定了凝聚态的形态。在整个样本中的一个skyrmion的极端，skyrmion是一个分叉的条纹。随着Skyrmion数密度的增加，单个Skyrmion的形状逐渐从分叉条纹变成矩形条纹，最终变成圆盘状物体。在低skyrmion数密度下，条纹的自然宽度与交换刚度常数和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用系数之间的比值成正比。在高skyrmion数密度下，skyrmion晶体是优选状态。我们的发现揭示了条纹自旋织构的本质和性质，并为操纵skyrmion，特别是凝聚skyrmion如skyrmion晶体开辟了一条新的途径。
2021-01-26 cond-mat.mes-hall
Quantum Skyrmion Qudit in a Triangular-lattice magnet
本研究提出三角晶格磁体中量子斯格明子的通用解析解，证明在显著势垒下系统为斯格明子量子比特（qudit）而非量子比特，其相干性比量子比特大千倍，为量子信息理论开辟新前景。
2025-08-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Skyrmion Excitations in the $ν=-1$ Quantum Hall state in Monolayer Graphene
Shandong Normal University（山东师范大学）；Institute of Mathematical Sciences, CIT Campus（马德拉斯理工学院数学研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国家研究所）；University of Kentucky（肯塔基大学）
该研究针对单层石墨烯ν=-1量子霍尔态，结合有效场论与哈特利-福克近似构建变分框架，确定13种斯格明子相，为多分量量子霍尔铁磁体的斯格明子研究提供系统方法。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall
Wigner solids of domain wall skyrmions
不同类型的拓扑激发，即畴壁（DW）skyrmion的检测和表征，受到越来越多的关注，因为DW是无处不在的凝聚态粒子物理和宇宙学。在这里，我们提出的DW skyrmion的基态稳定的量子霍尔铁磁体中的长程库仑相互作用的实验证据。我们开发了一种替代方法，使用非局部电阻测量连同本地NMR探针来测量低电流引起的动态核极化的效果，从而表征平衡条件下的DW。核自旋弛豫在DW的温度，填充因子，准粒子本地化，和有效磁场的依赖性，使我们能够解释这种基态和它可能的相变的DW skyrmion的维格纳固体方面。这些结果证明了研究量子态的固有性质的重要性，而这一点在很大程度上被忽视了。
2021-10-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlled Creation of Quantum Skyrmions
我们研究量子skyrmions在二次纳米晶格的量子自旋耦合Dzyaloshinkiii-Moriya和交换相互作用。我们数值计算表明，不同种类的量子skyrmions，其特征在于它们的自旋期望值的大小和它们的稳定性的强烈差异，可以出现作为基态和作为亚稳态激发。依赖于耦合强度和晶格尺寸，在晶格边界处的磁化的绝热旋转方案允许量子skyrmions的受控创建。
2022-06-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stabilization of the skyrmion crystal phase in thin-film antiferromagnets
我们研究了反铁磁薄膜在类场力矩作用下skyrmion晶相的形成和稳定性，通过电流在CuMnAs和Mn $_{2}$ Au中经由逆自旋电流效应诱导的那些。我们表明，skyrmion晶格代表反铁磁体的基态在一个重要的区域的相图，参数化的交错场和（有效）单轴各向异性常数。Skyrmion运动可以在晶体相中由自旋转移效应驱动。在金属的情况下，巡回电子经历与（Néel）skyrmion背景相关的紧急SU $(2)$ -电磁场，导致拓扑自旋霍尔响应。实验签名的skyrmion晶体相位和读出方案的拓扑输运的基础上进行了讨论。
2018-06-17 cond-mat.mes-hall
Real-space observation of short-period cubic lattice of skyrmions in MnGe
在实空间或动量空间中由拓扑电子自旋织构产生的涌现现象和涌现函数，对于新的物态概念以及自旋电子学的可能应用，正引起越来越多的兴趣。一个这样的例子是磁skyrmion，一个拓扑稳定的纳米级自旋涡旋结构，其特征在于拓扑指数。实空间规则的skyrmions阵列描述的组合的多方向的自旋螺旋。二维Skyrmion六角晶格的纳米尺度结构和特性已被实空间观测所广泛揭示。其他三维形式的skyrmion晶格，如skyrmion的双晶格，预计也存在，但它们的直接观测仍然难以捉摸。在这里，我们报告的自旋配置的skyrmion的x-lattice在MnGe具有非常短的周期（~3 nm），因此赋予了最大的skyrmion数密度的实空间观测。用洛伦兹透射电子显微镜（Lorentz TEM）直接观察到平行于{100}原子晶格的skyrmion晶格。它使第一次同时观察磁skyrmions和底层的原子晶格条纹。这些结果表明，在MnGe中出现了Skyrmion-antiskyrmion晶格，它是电磁响应的一个重要来源，为通过原子晶格调制控制几纳米尺度的Skyrmion晶格提供了可能性。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall
Channeling Skyrmions: suppressing the skyrmion Hall effect in ferrimagnetic nanostripes
本研究针对斯格明子霍尔效应的应用难题，通过模拟阐释亚铁磁斯格明子运动本质，提出带自旋极化电流方案的磁性通道纳米器件，可无副效应地控制斯格明子运动通道，还能通过调电流改变其横向位置。
2024-05-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Spin structure relation to phase contrast imaging of isolated magnetic Bloch and Neel skyrmions
磁Skyrmions是未来的存储设备与大的数据密度有前途的候选人。已经发现了各种各样的材料，其宿主skyrmions高达室温范围。洛仑兹显微镜通常在透射电子显微镜（TEM）中进行，是表征真实空间中Skyrmion样品的最重要工具之一。使用数值计算，这项工作涉及的TEM中的相位衬度的实际磁化曲线的一个孤立的尼尔或布洛赫skyrmion，两个最常见的skyrmion类型。在所使用的skyrmion模型的框架内，结果是独立的skyrmion的大小和壁的宽度和规模与样品的厚度为纯磁性标本。简单的规则，提供了提取的实际Skyrmion配置纯布洛赫或尼尔skyrmion，而不需要模拟。此外，第一微分相衬（DPC）的测量尼尔skyrmions，满足实验预期，并展示所描述的原则。这项工作是相关的材料科学，它使工程的skyrmion配置文件通过方便的表征。
2020-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanisms for Magnetic Skyrmion Catalysis and Topological Superconductivity
我们提出了一种替代路线，以稳定磁skyrmion纹理，不需要Dzyaloshinkiii-Moriya相互作用，磁各向异性，或外部塞曼场。相反，它仅仅依赖于系统基态通量的出现。我们讨论的情况下，导致一个非零通量，并确定磁skyrmion基态，成为可访问的存在。此外，我们探讨了当两种类型的磁性skyrmion晶体共存的配对间隙的拓扑晶体绝缘体的表面态的手征超导体。我们的工作以最小的方式为工程拓扑超导性开辟了前景，并有望挖掘出功能拓扑材料和设备，这些材料和设备可能比目前探索的skyrmion-Majorana平台更适合静电控制。
2023-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum fluctuations in the order parameter of quantum skyrmion crystals
传统上，Skyrmion被视为经典自旋的连续磁性纹理，具有定义良好的拓扑Skyrmion数。由于它们的拓扑保护，Skyrmions作为未来存储技术的构建块引起了极大的兴趣。较小的skyrmions提供更大的存储密度，然而，量子效应对于尺寸仅为几个晶格常数的skyrmions是不可忽略的。本文研究了稠密Skyrmion晶体基态的量子涨落，着重讨论了离散化的序参量对量子Skyrmion的应用。发现序参量是量子skyrmion存在的一个有用的指标，并捕获两个不同的skyrmion相位之间的量子相变。
2022-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum fluctuations stabilize Skyrmion textures
在这里，我们表明，与非共线自旋织构的量子自旋涨落相关的零点能量产生类卡西米尔磁场。我们研究这些Casimir领域的拓扑保护的非共线自旋纹理称为skyrmions的效果。我们计算零点能量，在自旋波展开的最低阶，在海森堡模型与Dzyalonshinkii-Moriya相互作用选择，使经典的基态显示skyrmion纹理，消失后，应用足够强的磁场。我们的计算表明，Casimir磁场贡献了总塞曼能量的10%，所需删除的skyrmion纹理与外加场，从而是一个可观察到的效果。
2015-02-06 cond-mat.mes-hall
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
Skyrmions and Quantum Hall Ferromagnets in Improved Composite-Boson Theory
提出了一种改进的量子霍尔铁磁体复合玻色子理论。它与微观波函数理论密切相关。其特征在于，场算符仅仅描述了代表偏离基态的物理自由度。它为分析\LLLd中的激发态提供了一个强有力的工具。激发包括Goldstone模和非局域拓扑孤子。孤子是分别带有U（1）和SU（2）拓扑荷的涡旋和Skyrmion。它们的经典组态是由它们的微观波函数导出的。计算了单个Skyrmion的激活能，很好地解释了实验数据。
1999-01-22 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
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
The field theory of Skyrme lattices in quantum Hall ferromagnets
本文应用非线性$σ$模型研究了量子霍尔铁磁系统中的多skyrmion问题。我们发现，该系统的基态可以描述为一个铁磁三角Skyrme晶格附近的$ν=1$的Skyrmion是非常稀。我们发现通过增加skyrmion密度，从而增加$|ν-1|$，可以过渡到反铁磁正方晶格。我们研究了当塞曼能比库仑能小得多时，正方形Skyrme晶格变形为具有相同拓扑荷的单个Skyrmion的可能性。我们明确地表明，当$g \leq g_c$时，一个带电荷2的Skyrmion的能量小于两个带电荷1的Skyrmion的能量。通过考虑量子涨落，我们还讨论了存在非零温度Kosterlitz-loss和超导体-绝缘体相变的可能性。
1997-05-22 cond-mat.mes-hall
Quantum Magnetic Skyrmion Operator
本研究提出将量子磁斯格明子表示为玻色子算符的变分波函数，通过数值模拟验证了其有效性与适用范围，为多斯格明子量子相场论构建提供了基础。
2024-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Particle-continuum-medium duality of skyrmions
本文揭示了斯格明子兼具粒子与连续介质特性的对偶性，打破了其不可分割的传统认知，阐明了其作为构建模块或粘合剂形成级联斯格明子袋等复合结构的规则与物理机制。
2023-05-04 cond-mat.mes-hall
Mechanisms of skyrmion collapse revealed by sub-nm maps of the transition rate
磁性skyrmions是新的记忆，逻辑和神经形态计算的关键候选人。一个基本的属性是它们的拓扑保护所造成的旋转自旋纹理所描述的一个强大的整数缠绕数。然而，在原子晶格上的实现留下了一个漏洞，可以通过单个自旋的协调旋转来切换缠绕数。因此，在微观上理解解旋是增强skyrmion稳定性的关键。在这里，我们使用自旋极化扫描隧道显微镜探测skyrmion湮没个别热电子，并获得在纳米尺度上的跃迁率的地图。通过施加一个平面内的磁场，我们将塌陷率调整了四个数量级。与基于第一性原理的原子自旋模拟结果相比，实验结果表明，在面内磁场为零时，系统发生径向对称坍缩，而在面内磁场为有限时，系统发生向最近预测的嵌合体坍缩的转变.我们的工作开辟了路线，设计标准的skyrmion开关和提高skyrmion稳定性。
2020-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Zeeman coupling and screening corrections to skyrmion excitations in graphene
在石墨烯中的四重简并朗道能级|n| \geq 1的半填充处，基态是自旋极化量子霍尔态，其支持|n| = 1，2，3的自旋skyrmion激发。在Hartree-Fock近似下，我们计算了这些朗道能级的自旋Skyrmion-antiskyrmion激发的激发能随塞曼耦合强度的变化.我们发现，在朗道能级|n| = 1，2，3的有限塞曼耦合范围内，对于裸库仑相互作用和屏蔽库仑相互作用，自旋skyrmion-反skyrmion激发能都低于自旋1/2电子-空穴对的激发能.该范围随着朗道能级指数的增加而迅速减小，并且当|n| =3时非常小。对于谷skyrmion应存在于1/4和3/4填充的朗道能级|n| = 1，2，3，我们表明，屏蔽修正是更重要的，在后一种情况下。由此可见，一个未束缚的谷型斯基尔米恩-反斯基尔米恩激发在3/4填充时的能量比在1/4填充时的能量低。我们比较我们的结果与最近的实验自旋和谷skyrmion在石墨烯激发。
2013-07-28 cond-mat.mes-hall
Creation of domain-wall Skyrmions in chiral magnets
研究了手性磁体中磁性斯格明子被畴壁捕获的过程，发现通过旋转畴壁相位可克服排斥力形成稳定的DW-斯格明子，并揭示了畴壁摧毁斯格明子的机制及多体产生的可能性。
2025-09-16 cond-mat.mes-hall hep-th
Steering Magnetic Skyrmions with Nonequilibrium Green's Functions
磁skyrmions，拓扑保护的涡旋状配置的自旋纹理，是广泛的概念和实际的吸引力，量子信息技术，特别是在所谓的赛道存储设备的制作。Skyrmions可以用磁场和/或（自旋）电流来创建、操纵和摧毁。在这里，我们专注于后者的机制，通过微观处理的skyrmion电流相互作用进行分析。我们考虑的系统是一个孤立的skyrmion在一个正方形晶格团簇，相互作用的电子自旋载流量子线。对于理论描述，我们采用了量子制剂的自旋相关电流通过非平衡格林函数（NEGF）内的广义Kadanoff-Baym模型（GKBA）。这是结合治疗的skyrmion的基础上经典的本地化的自旋，与skyrmion运动通过描述Ehrfest动力学。与我们的混合量子经典方案，我们评估如何随时间变化的电流可以影响skyrmion动力学，以及如何这反过来又取决于电子-电子和自旋轨道相互作用的电线。我们的研究表明，通过电流的skyrmion转向量子经典治疗的有用性，作为一种方式，例如验证/提取一个有效的，经典的，描述skyrmion动力学从微观量子建模的skyrmion电流相互作用。
2018-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Deterministic generation of skyrmions and antiskyrmions by electric current
磁skyrmions是纳米级的自旋量子池，有望在未来的自旋电子学应用中取得突破。通过电流来控制磁skyrmions的产生对于这一目的至关重要。虽然先前的研究已经证明了这种操作，但所产生的skyrmions的拓扑电荷由外部磁场的方向决定，因此是固定的。在这里，我们报告的电流诱导Skyrmions创建手性磁铁FeGe纳米结构使用\emph{in-situ}洛伦兹透射电子显微镜。我们证明，只需控制零磁场下电流的方向，磁skyrmion或反磁skyrmion都可以从磁螺旋基态转移。力的分析和对称性的考虑，支持微磁模拟，很好地解释了实验结果，其中磁skyrmions或antiskyrmions创建由于边缘不稳定性的螺旋状态中存在的自旋转移力矩。按需产生skyrmion和控制其拓扑结构的电流，而不需要磁场将使新的纯电控skyrmion设备。
2021-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Laser-induced metastable (anti-)skyrmion states with higher-order topological charge
Universität Göttingen（哥廷根大学）；Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences（马克斯·普朗克多学科科学研究所）；University of Augsburg（奥格斯堡大学）；TU Wien（维也纳工业大学）
本研究通过激光诱导在无斯格明子基态的Co/Ni多层膜中产生拓扑荷高达|Q|=3的亚稳态（反）斯格明子，并利用激发通量和外磁场调控其数量与类型，为超快自旋电子学提供新途径。
2026-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Three-Dimensional Structure of Hybrid Magnetic Skyrmions Determined by Neutron Scattering
本研究利用中子散射技术确定了混合磁性斯格明子的三维结构，发现其沿长度方向结合了类Néel和类Bloch成分，并通过微磁模拟和Born近似变换解析了其磁结构与深度剖面，为斯格明子的显著稳定性提供了结构基础。
2023-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic adatom induced skyrmion-like spin texture in surface electron waves
当一个外来原子被放置在金属表面时，周围的电子海会屏蔽额外的电荷，导致振荡或涟漪。在表面上，这些电子有时被限制在二维表面态，由于电子的自旋-轨道相互作用和反转不对称环境产生的Rashba效应，其自旋简并被提升。据信，至少对于单个吸附原子，扫描隧道显微镜测量对Rashba分裂不敏感，即将观察到电荷振荡中的特征。依靠散射理论，我们证明，如果磁性，一个单一的吸附原子是足够的可视化的Rashba效应的存在下，在诱导自旋磁化的周围的电子表现出扭曲的自旋纹理描述为叠加的两个skyrmionic波相反的手征。
2012-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
