Observation of two independent skyrmion phases in a chiral magnetic material
磁性材料可以承载skyrmions，这是拓扑非平凡的自旋纹理。在具有立方晶格对称性的手性磁体中，所有先前观察到的Skyrmion相都需要热波动才能在块状材料中变得稳定，因此仅存在于相对较高的温度下，接近螺旋磁转变温度。其他稳定机制需要降低立方晶体对称性。在这里，我们报告的第二skyrmion相在铜$_{2}$ OSeO $_{3}$在低温下，并在施加的磁场的存在下的识别。新的skyrmion相是从众所周知的，近各向同性的，高温相，并存在，相反，当外部磁场是沿$\langle100\rangle$晶轴取向。理论建模提供的证据表明，稳定机制是由众所周知的立方各向异性条款，并占一个额外的观察亚稳螺旋倾斜远离所施加的领域。在同一材料中的两个不同的skyrmion阶段和通用字符的基本机制的识别提出了一个新的途径的发现，设计和操纵的拓扑自旋纹理。
2021-04-02 cond-mat.str-el
Giant enhancement of the skyrmion stability in a chemically strained helimagnet
我们采用小角中子散射来证明，磁skyrmion晶格可以实现在散装手征磁体作为一个稳定的状态，在温度远低于材料的有序温度。这是在政权的温度波动变得完全无关的拓扑非平凡的磁性纹理的形成。在这次尝试中，我们集中在模型helimagnet MnSi，其中skyrmion晶格先前被很好地表征，并显示出仅存在于接近居里温度29.5~K的非常窄的相袋中。结果表明，在温度低至5~K时，在垂直于单轴应变方向的磁场中，MnSi中晶格应变引起的大的单轴畸变导致Skyrmion晶格的稳定。为了研究大的单轴向应力下的大块手性磁体，我们利用了在磁性材料Mn $_{11}$ Si $_{19}$的单晶内自然发现的MnSi的$μ$ m尺寸的单晶夹杂物。倒易空间成像使我们能够明确地确定Skyrmion态在竞争的锥形自旋螺旋上的稳定性。
2019-10-28 cond-mat.str-el
Proximity-Induced Skyrmion Stabilization at the Cu2OSeO3/Bi2Se3 Interface
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Center for Quantum Engineering (ZQE)（量子工程中心）；Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie（柏林亥姆霍兹材料能源研究中心）；University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Institute for Experimental and Applied Physics, University of Regensburg（雷根斯堡大学实验与应用物理研究所）；University of Augsburg（奥格斯堡大学）；Institute of Physics, University of Augsburg（奥格斯堡大学物理研究所）
通过铁磁共振和共振弹性X射线散射，发现拓扑绝缘体Bi2Se3与手性磁绝缘体Cu2OSeO3界面处邻近交换耦合和增强的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用稳定了界面斯格明子相，扩展了其磁场稳定范围。
2026-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferrichiral skyrmions with sublattice-resolved chirality in extended Kitaev model in triangular lattice
University of Toronto（多伦多大学）；Canadian Institute for Advanced Research, CIFAR Program in Quantum Materials（加拿大高级研究院，量子材料CIFAR项目）
研究发现，在扩展的凯塔夫模型中，通过特定相互作用得到铁磁斯格里翁相，该相具有子晶格解析的标量手性，且在无外加磁场和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的情况下在零温下稳定存在。
2026-01-23 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
Skyrmion and vortex crystals in the Hubbard model
巡游磁体中电荷和自旋自由度之间的相互作用导致了中心对称和非中心对称宿主中过多的拓扑自旋纹理，例如磁skyrmion和涡旋晶体。同时，在包含经典局域自旋的系统中，它们的稳定性也得到了广泛的研究。在这里，我们研究了中心对称三角晶格哈伯德模型中的skyrmion晶体的实现，其中电子的巡回性质起着更重要的作用。通过自洽平均场计算，我们发现在零磁场下，两种具有空间非均匀电荷调制的Skyrmion晶体在基态出现。此外，我们得到了另一个非共面的涡旋晶体相没有一个净标量手征附近的skyrmion晶体相。我们发现，后者的涡旋晶体表现出拓扑相变到一个不同的skyrmion相位在一个外加磁场。我们的结果提供了一种可能性的skyrmion和涡旋晶体在巡回磁铁没有本地化的时刻。
2022-08-03 cond-mat.str-el
Finite-temperature stability of skyrmion crystals in frustrated magnets: Role of sixfold anisotropy and uniform spin mode in momentum space
The University of Tokyo（东京大学）；Hokkaido University（北海道大学）
研究摩擦磁体中有限温度下天空之眼晶体的稳定性，通过分析三角晶格经典Heisenberg模型的动量空间交换相互作用，发现六重各向异性和动量空间均匀自旋模式对稳定天空之眼晶体相至关重要。
2025-11-25 cond-mat.str-el
Magnetic bubble crystal in tetragonal magnets
本研究通过数值计算揭示四方磁性材料中磁泡晶体在斯格明子晶体附近的稳定机制，发现易轴各向异性双自旋相互作用及高次谐波与双二次相互作用是关键，表明两者稳定机制密切相关。
2023-05-15 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
Structure analysis of high-pressure phase for skyrmion-hosting multiferroic Cu2OSeO3
Cu_2OSeO_3是一种独特的具有Skyrmion自旋织构的绝缘多铁性化合物，其特征在于在常压下具有手性立方晶体结构。最近，有报道称，该化合物显示出压力诱导的结构转变与磁有序温度Tc的大幅度提高。在本研究中，我们研究了详细的晶体结构在高压相，结合同步辐射X射线衍射实验与金刚石压砧和基于遗传算法的分析。我们的研究结果表明，原来的烧绿石铜网络是持续的，即使在结构转变后，而SeO3分子的取向，以及在Cu四面体中间的氧的位置显着修改。后者的功能可能是关键的Tc和相关的skyrmion相在室温下的稳定性的报告增强。
2020-09-16 cond-mat.str-el
Skyrmion crystal and spiral phases in centrosymmetric bilayer magnets with staggered Dzyaloshinskii-Moriya interaction
从理论上研究了双层中心对称磁体中Skyrmion晶体的稳定机制。我们发现，层依赖交错Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，从本地反转对称性和层间交换相互作用的情况下产生的相互作用，产生了过多的多个-$Q$状态，包括skyrmion晶体与量子化的拓扑数。通过对双层三角晶格模型在外加磁场作用下的模拟退火，我们证明了由于交错的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，skyrmion在每一层中形成了具有不同螺旋度的三角形晶体.虽然skyrmion核心在每一层中的相对位置是不同的，这取决于层间交换相互作用的符号，skyrmion晶体相下的铁磁和反铁磁层间相互作用下出现鲁棒性。我们还发现了另外两个三重$Q$态具有统一的标量手征，但没有一个量化的拓扑数在低场和高场区域。特别地，低场三重态$Q$表现出与Skyrmion晶体相反的标量手征符号，这在单层系统中是没有的。我们的研究结果表明，在晶格结构的局部反转对称性的缺乏是另一个关键因素，诱导拓扑自旋织构的中心对称磁体。
2021-12-14 cond-mat.str-el
Asymmetric Skyrmion lattice in helimagnets
实验上观察到螺旋磁网中复杂的自旋织构，即稳定的拓扑Skyrme子，其中Skyrme晶格在基态具有对称结构.我们显示的可能性，不对称Skyrmion在helmagnetic模型中，为个人Skyrmion以及六角Skyrme晶体具有较高的电荷，作为微扰变形和稳定的精确铁磁孤子。这种非对称配置的Skyrme晶格，在这里理论上预测，需要在精密的实验中进行验证。
2015-10-20 cond-mat.str-el math-ph math.MP
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
Thermodynamic evidence of a second skyrmion lattice phase and tilted conical phase in Cu$_2$0SeO$_3$
精确测量的磁化强度和交流磁化率的铜$_2$ 0SeO $_3$的报告沿不同的晶体方向的磁场，集中在边界之间的锥形和场极化状态的磁场沿$\langle 100 \rangle$轴，补充选定的比热数据。清晰的签名出现的第二skyrmion阶段和倾斜的锥形阶段观察到，最近确定的小角中子散射的手段。低温skyrmion相显示出强烈的滞后相界，但没有耗散效应。与此相反，倾斜的锥形阶段伴随着强耗散和高次谐波的贡献，而过渡领域基本上是非滞后的。第二Skyrmion相位和倾斜圆锥相位的形成被发现是不敏感的一个消失的退磁因子。磁晶各向异性的温度依赖性的定量估计可以一致地推断出从磁化强度和上临界场，并同意与稳定的低温skyrmion相位和倾斜的锥形状态由常规的立方磁各向异性。
2021-03-31 cond-mat.str-el
Widely-sweeping magnetic field-temperature phase diagrams for skyrmion-hosting centrosymmetric tetragonal magnets
本研究针对巡游中心对称四方磁体中斯格明子晶体的稳定机制问题，采用高效最速下降法构建有效自旋模型的磁场-温度相图，发现高谐波波矢与双二次相互作用可稳定方形斯格明子晶体，还发现其他多Q态并验证了与材料GdRu₂Si₂的对应性，为中心对称磁体中多Q态的调控提供了理论依据。
2022-09-05 cond-mat.str-el
Skyrmion production on demand by homogeneous DC currents
拓扑磁纹理-如skyrmions -已成为下一代磁存储技术设计的主要参与者，因为它们的稳定性和超低电流密度对其运动的控制。开发这种基于Skyrmion的新技术的主要挑战是实现磁性Skyrmion的受控和确定性创建，而无需复杂的设置。我们展示了一个解决方案，这一挑战，通过展示如何创建skyrmions和其他磁性纹理的铁磁薄膜通过均匀的直流电流，而不需要Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。这可以通过利用由电流感应自旋转移力矩和空间非均匀磁化的相互作用引起的稳定性的静态损失来实现，这可以通过例如，通过局部设计各向异性、磁场或其它磁相互作用。可控制地、有效地并且周期性地产生磁性织构，其周期可以通过所施加的电流强度来调节。我们提出了具体的实验装置实现与简单的材料，如钴基材料，观察周期性形成的skyrmions。我们表明，增加手性相互作用不会影响的基础上的世代，但随后影响随之而来的动态拓扑纹理的稳定。我们的研究结果允许在简单的铁磁薄膜均匀的直流电流的skyrmions的生产需求。
2017-06-12 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
Magnetic Interactions of the Centrosymmetric Skyrmion Material Gd2PdSi3
在中心对称材料中磁skyrmions的实验实现一直是由理论上理解的各向异性和挫折的微妙平衡如何在施加的磁场中稳定拓扑自旋结构。最近，中心对称材料Gd $_{2}$ PdSi $_{3}$被证明具有场诱导的skyrmion相，但skyrmion稳定机制仍不清楚。在这里，我们采用同位素富集的多晶Gd $_{2}$ PdSi $_{3}$样品的中子散射测量，以量化驱动skyrmion形成的相互作用。我们的分析揭示了空间延伸的相互作用，在三角形平面，是一致的RKKY机制，和大铁磁平面间的磁相互作用，调制的Pd/Si超结构。skyrmion相位出现在一个零场螺旋磁序与磁矩垂直的磁传播矢量，表明磁偶极相互作用起着重要的作用。我们的实验结果建立了一个相互作用空间，可以促进skyrmion形成，方便识别和设计的中心对称skyrmion材料。
2022-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Degeneracies and fluctuations of Néèl skyrmions in confined geometries
最近在具有垂直磁各向异性的层状磁性材料中发现了可调的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，使它们成为在高温下稳定和操纵skyrmions的有希望的候选者。在这篇文章中，我们使用蒙特卡罗模拟来研究这些材料中skyrmions对热涨落和有限尺寸效应的鲁棒性。我们发现，在有限的几何形状和有限的温度skyrmions是目前在很大一部分的相图。此外，我们发现，封闭的几何形状有利于螺旋相的skyrmion相比，无限大的系统。在通过skyrmion相位调谐磁场时，系统通过不同数量的skyrmion、伸长和半skyrmion以及螺旋状态的状态经历磁结构中的级联跃迁。我们考虑如何量子和热波动解除发生在这些过渡的简并，并发现，具有更多的skyrmions的状态通常是有利于波动少skyrmions的状态。最后，我们评论通过拓扑和异常霍尔效应的各个阶段的电气检测。
2015-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Skyrmion crystals in frustrated Shastry-Sutherland magnets
用蒙特卡罗模拟研究了Shastry-Sutherland（S-S）格点上具有Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用的受抑经典自旋模型的相图.对于铁磁次近邻（J2）相互作用，引入的交换阻挫增强了DM相互作用的影响，从而扩大了具有skyrmion晶格相的磁场范围并增加了skyrmion密度.对于反铁磁J2相互作用，在模拟相图中观察到所谓的2q相（两个亚晶格Skyrmion晶体）和自旋翻转相，它们的稳定性分别与DM相互作用和J2相互作用密切相关。模拟结果定性地解释了从能量景观，这为理解有趣的S-S磁体相提供了有用的信息。
2018-10-30 cond-mat.str-el physics.app-ph
Beyond-adiabatic flat Chern bands from a double-helix skyrmion crystal
College of Physics Science and Technology, Yangzhou University（扬州大学物理科学与技术学院）；Lanzhou Center for Theoretical Physics, Lanzhou University（兰州大学理论物理中心）；Key Laboratory of Quantum Theory and Applications of MoE, Lanzhou University（教育部量子理论与应用重点实验室，兰州大学）；School of Mathematics and Physics, Southwest University of Science and Technology（西南科技大学数学与物理学院）；College of Physics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics（南京航空航天大学物理学院）；Department of Physics, Southern University of Science and Technology（南方科技大学物理系）
研究在不牺牲贝里曲率的情况下抑制动能以实现平坦带工程的挑战，核心方法是双螺旋斯格明子晶体，贡献是提供实现途径，产生平坦陈带，有超越绝热窗口及相关物理，且架构可直接编程。
2026-07-07 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
Universality of annihilation barriers of large magnetic skyrmions in chiral and frustrated magnets
磁skyrmions是旋转的磁化，其拓扑绕组数保证稳定的热波动和缺陷。它们只能通过奇异自旋构型衰变。我们分析了两种不同的稳定机制，即，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interaction）和竞争性相互作用。基于我们数值计算的原子晶格上的坍缩路径，我们导出了大Skyrmions的鞍点织构和能垒的解析表达式。经典场论中自旋刚度的符号和四阶导数项的符号决定了鞍点的性质，从而决定了能垒的高度。在最常见的情况下，DMI稳定的skyrmions，正刚度和负四阶项，鞍点能量接近一个通用的上限所描述的有效连续理论。对于通过挫折相互作用稳定的skyrmions，刚度是负的，能量势垒主要来自奇异涡旋配置的核心。
2019-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Half-skyrmion picture of single hole doped CuO_2 plane
基于Zhang-Rice单重态图，我们认为在具有N 'eel有序的单空穴掺杂高T_c铜氧化物中，半skyrmion是由掺杂空穴产生的。在非线性σ模型和CP^1模型下研究了具有两个不同d轨道空穴自旋态叠加形式的Zhang-Rice单重态周围的自旋组态.我们得到了每个空穴自旋态的自旋组态，发现这些自旋组态的叠加是半skyrmion，其特征是有一半的拓扑荷.利用有效理论中的Lorentz不变性，得到了半skyrmion的激发谱，并与母体化合物的角分辨光电子能谱定性一致。的激发光谱中所包含的参数的估计值与实验获得的值吻合得很好。半skyrmion理论为空穴掺杂化合物和电子掺杂化合物之间的差异提供了一个图像。
2005-07-28 cond-mat.str-el
Bimeron nanoconfined design
我们报告的拓扑双重子激发在受限几何的稳定性。通过对强Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用铁磁体的蒙特卡罗模拟，发现了混合Skyrmion-bimeron相的形成.在自旋晶格中产生的空位网格极大地改变了拓扑激发的图像，并允许人们在形成纯双介子晶格和skyrmion晶格之间进行选择。我们发现，菱形元格提供了一个自然的环境，稳定的双重子激发。这样的菱形几何形状即使在没有磁场的情况下也可以保护拓扑状态。
2018-01-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral skyrmion states in non-centrosymmetric magnets
非中心对称磁性晶体中存在手性Skyrmion态，这是由于不对称交换Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用破坏了均匀的磁性状态，通常导致扭曲的无公度磁性自旋结构。最近，在具有非中心对称立方B20晶体结构的手征螺旋磁体的磁性层中观察到了Skyrmion晶格和自由Skyrmion。这些态的稳定性和它们的变换性质令人印象深刻地说明了理论预测的这些手性二维局域自旋态的孤子性质。本文主要研究了六角Skyrmion晶格中立方螺旋磁网的数值严格解。它证明和扩展以前的近似解决方案，使用圆细胞近似（CCA）的计算的自由能的Skyrmion晶格。本文的理论结果提供了一个全面的描述skyrmion晶格演化中施加的磁场和/或在存在单轴，立方和交换各向异性。本文将磁化强度固定模量M=常数的低温唯象理论应用于手征磁体的磁态。
2014-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Four-Spin Interactions as a Route to Multiple-Q Topological Magnetic Order
The University of Tokyo（东京大学）；Hokkaido University（北海道大学）
本文研究了四重自旋相互作用在稳定 exotic 多Q 拓扑自旋纹理中的作用，通过模拟退火发现零磁场下具有拓扑数为二的Skyrmion晶体，并揭示环交换相互作用促进Skyrmion晶体的内在机制。
2025-10-16 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
Locking of skyrmion cores on a centrosymmetric discrete lattice: onsite versus offsite
具有涡旋自旋组态的磁性Skyrmion晶体（SkX）是一种拓扑自旋晶体，它是多个自旋密度波之间干涉的结果。通过聚焦于SkX中的组成波之间的相位自由度，我们从理论上研究了Skyrmion核心在离散晶格上的位置，这与SkX的对称性有关。通过变分计算得到了离散三角晶格上双交换（经典Kondo晶格）模型的结果。我们发现，skyrmion核心在两个Skyrmion数为1和2的Skyrmion核心锁定在三角晶格上的间隙位置，而它位于现场通过引入一个相对较大的易轴单离子各向异性。文中还讨论了各自旋织构的变分参数和由此得到的费米面。当Skyrmion晶体与晶格相称时，费米面的对称性随芯位置的不同而不同。不同的费米面拓扑结构直接区分的角度分辨光电子能谱的电探针。此外，我们表明，通过变分计算得到的SkX也证实了核多项式方法和朗之万动力学的基础上的双交换模型和模拟退火的有效自旋模型的数值模拟。
2021-11-19 cond-mat.str-el
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
Controllable Skyrmion Islands in a Moiré Magnet
本研究提出在扭转莫尔磁体中实现可控反铁磁斯格明子的方案，通过理论计算揭示其稳定机制及电场调控特性，为拓扑磁比特的应用提供新途径。
2024-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Three-sublattice antiferro-type and ferri-type skyrmion crystals in centrosymmetric magnets
本研究通过数值模拟三子晶格自旋模型，发现多子晶格自由度可稳定多种新型斯格明子晶体相，包括铁型、亚铁型和反铁型，为探索奇异磁结构提供了新途径。
2023-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-orbit-induced Instability and Finite-Temperature Stabilization of a Triangular-lattice Supersolid
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；Korea University（韩国大学）
研究揭示了自旋轨道耦合在有限温度下对三角晶格超流体稳定性的调控机制，发现热波动可抵消SOC影响，维持超流体稳定性。
2026-01-28 cond-mat.str-el
Optically driven collective spin excitations and magnetization dynamics in the Néel-type skyrmion host GaV$_4$S$_8$
GaV $_4$ S $_8$是一种多铁性半导体，具有磁性摆线（Cyc）和Néel型Skyrmion晶格（SkL）相，具有广泛的热稳定性和磁稳定性。在这里，我们使用时间分辨的磁光克尔光谱和微磁模拟来证明在Cyc和SkL阶段由单轴各向异性的光致调制驱动的集体自旋激发的相干产生。我们的研究结果揭示了自旋动力学在各向异性材料托管skyrmions和铺平了一条新的途径，其磁秩序的光学控制。
2018-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological spin crystals by itinerant frustration
具有非平凡拓扑结构的自旋织构，如涡旋和Skyrmions，作为非常规磁性，输运和光学现象的来源而引起人们的注意。最近，新一代的拓扑自旋织构已被广泛研究的巡回磁铁;在传统的诱导，例如，通过非中心对称系统中的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，它们的特征是磁周期极短，即使在中心对称系统中也是稳定的。在这里，我们审查这种新类型的拓扑自旋纹理，特别强调其稳定机制。专注于巡游电子系统中的电荷和自旋自由度之间的相互作用，我们表明，巡游挫折，这是电子介导的相互作用之间的竞争，在稳定各种拓扑自旋晶体，包括非常规的高skyrmion数的skyrmion晶体，meron晶体，刺猬晶体中起着核心作用。我们还表明，在巡回挫折的基本成分是由双线性和双二次自旋相互作用的动量空间。这一观点不仅提供了一个统一的理解，非常规的拓扑自旋晶体，但也刺激了进一步探索奇异的拓扑现象在巡回磁铁。
2021-03-19 cond-mat.str-el
Thermodynamically stable skyrmion lattice in tetragonal frustrated antiferromagnet with dipolar interaction
受最近关于GdRu $_2$ Si $_2$的实验结果的启发[Khanh，N.D.，Nakajima，T.，Yu，X.例如，\emph{Nat. Nanotechnol.} \textbf{15}，444-449（2020）]，其中观察到纳米正方形skyrmion晶格，我们提出了在外部磁场中具有偶极相互作用的中心对称四重阻挫反铁磁体的相图的高温部分的简单分析平均场描述。在倒易空间中，偶极力提供动量依赖的双轴各向异性。结果表明，在四元晶格中，对于$ab$平面上相互垂直的调制矢量，在布里渊区的大部分区域内，这种各向异性具有相互垂直的易磁化轴和共线的中间磁化轴，这导致双Q调制自旋结构的稳定化.后者原来是一个正方形的skyrmion晶格在其稳定区域的大部分与拓扑电荷$\pm 1$每个磁性单元格，这是由受抑的交换耦合，因此，纳米尺寸。当存在额外的单离子易轴各向异性时，易轴和中间轴可以互换，从而导致不同的相图。有人认为，后一种情况是相关的GdRu $_2$ Si $_2$。
2020-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning skyrmions in B20 compounds by 4d and 5d doping
本文报道了B20晶体结构的新型磁系统中Skyrmion的稳定性，主要是基于理论结果。重点是合金化对B20结构的3d亚晶格的影响，通过替换较重的4d和5d元素，调整自旋轨道耦合及其对磁相互作用的影响。基于密度泛函理论的最先进的方法被用来计算各向同性和各向异性交换相互作用。的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的显着增强的5d掺杂的FeSi和CoSi，伴随着一个大的修改的自旋刚度和螺旋。结合原子自旋动力学和从头计算磁相互作用的微磁学模拟揭示了所有这些系统的螺旋基态和场诱导skyrmions。特别小的skyrmions $\sim$ 50 nm的预测为Co $_{0.75}$ Os $_{0.25}$ Si，相比之下，$\sim$ 148 nm的Fe $_{0.75}$ Co $_{0.25}$ Si。凸壳分析表明，这里考虑的所有B20化合物在高温下结构稳定，应该是可能的合成。实验证实了这一预测的合成和结构分析的Ru掺杂的CoSi系统在这里讨论，无论是在粉末和单晶形式。
2022-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamic theory of square skyrmion lattice in tetragonal frustrated antiferromagnets
Center for Theoretical Physics of Complex Systems, Institute for Basic Science (IBS)（复杂系统理论物理中心，基础科学研究院）；National Research University “Higher School of Economics”（国立高等经济大学）；The Faculty of Physics of St. Petersburg State University（圣彼得堡国立大学物理系）
该研究通过考虑多种相互作用，提出了一种理论框架，用于解释正方形反铁磁体中正方形Skyrmion晶格的稳定性及其相图特征。
2025-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fermi Surface Nesting Driving the RKKY Interaction in the Centrosymmetric Skyrmion Magnet Gd2PdSi3
最近首次在Gd 2 PdSi 3中发现了中心对称晶体中产生的磁skyrmion。鉴于此，我们用角分辨光电子能谱（ARPES）观察了该化合物的电子结构，揭示了其与磁性的直接关系。费米面和能带色散被证明有一个很好的协议与密度泛函理论（DFT）的计算进行了仔细考虑的晶体超结构。最重要的是，我们发现，三维费米面扩展嵌套匹配以及最近的散射测量检测到的磁序的q矢量。我们发现ARPES，DFT和散射测量之间的一致性表明，Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）相互作用涉及巡游电子的形成机制的Skyrmions在Gd 2 PdSi 3。
2024-07-03 cond-mat.mtrl-sci 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
Pseudogap and Fermi arc induced by Fermi surface nesting in a centrosymmetric skyrmion magnet
本研究通过ARPES测量中心对称斯格明子磁体GdRu₂Si₂的磁畴电子结构，发现费米面嵌套诱导赝能隙与二重对称费米弧，证实RKKY相互作用主导其螺旋自旋调制与斯格明子形成，且磁畴可调控性具备器件应用潜力。
2025-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Establishing magneto-structural relationships in the solid solutions of the skyrmion hosting family of materials: GaV$_4$S$_{8-y}$Se$_{y}$
以多晶和单晶形式合成了GaV $_4$ S $_{8-y}$ Se $_y$ $(y = 0$到$8)$系列材料，并对其结构和磁性进行了深入研究。这些材料中的每一种在环境温度下以$F\bar{4}3m$空间群结晶。然而，与分别在42和41 K经历结构转变到$R3m$空间群的端元GaV $_4$ S $_8$和GaV $_4$ Se $_8$相反，$7)$的固溶体$(y = 1$在低至1.5 K时保持立方对称性。在零外加磁场下，该系列化合物的末端成员在13 K（GaV $_4$ S $_8$）和18 K（GaV $_4$ Se $_8$）处具有铁磁性，而中间化合物表现出类似自旋玻璃的基态.我们表明，磁结构的GaV $_4$ S $_8$显示本地化的V阳离子上的自旋，表明电荷排序机制驱动的结构相变。我们的结论是，在零场的系列的端部成员的结构和铁磁转变的观察是一个skyrmion相的稳定的先决条件，并讨论如何在没有这些过渡的$y = 1$ $7$材料可以解释它们的结构特性。
2020-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of magnetic skyrmion lattice in Cr$_{0.82}$Mn$_{0.18}$Ge by small-angle neutron scattering
本研究通过小角中子散射确认了 Cr$_{0.82}$Mn$_{0.18}$Ge 在低磁场下具有异常宽温区的稳定斯格明子晶格及零场亚稳态，推进了对 Cr 基拓扑磁性的理解。
2025-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of crystal field and momentum-based frustrated exchange interactions on multiorbital square skyrmion lattice
Graduate School of Science, Hokkaido University（北海道大学理学研究科）
研究多轨道效应和基于动量的 frustrated 交换相互作用在稳定正方形 skyrmion 晶格中的作用，揭示其微观机制及在 f 电子材料中的应用前景。
2026-05-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
