Janus MnSeTe 中由高阶交换相互作用驱动的新型斯格明子拓扑转变
介观与纳米尺度物理
2026-05-21 v1 材料科学
摘要
二维范德瓦尔斯磁体为将斯格明子技术推向单层极限并实现高可调性提供了一个有前景的平台。虽然 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用（DMI）通常被认为是斯格明子形成的核心，但它们在二维材料中的稳定性、坍塌和拓扑转变在很大程度上仍未得到探索。特别是，高阶交换相互作用（HOI）对这些现象的影响尚不清楚。在此，我们利用第一性原理计算和原子自旋模拟，在单层 MnSeTe 中报道了一种由 HOI 产生的新型拓扑转变，我们称之为“铁性转变”。令人惊讶的是，由于鞍点附近 DMI 的主导作用，斯格明子的稳定性和坍塌在很大程度上不受 HOI 的影响，而布洛赫点则受到强烈修饰，从而引发了这种新颖的转变。该机制与众所周知的径向转变和嵌合体转变有根本区别。此外，我们预测 Janus MnSeTe 由于其强 DMI 而表现出极高的斯格明子能量势垒，这是已报道的本征二维磁体中最高的之一。我们的发现揭示了 HOI 在斯格明子拓扑转变中意想不到的作用，并将 Janus MnSeTe 确立为二维斯格明子学的稳健平台。
引用
@article{arxiv.2509.10661,
title = {A new skyrmion topological transition driven by higher-order exchange interactions in Janus MnSeTe},
author = {Megha Arya and Moritz A. Goerzen and Lionel Calmels and Rémi Arras and Soumyajyoti Haldar and Stefan Heinze and Dongzhe Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.10661},
year = {2026}
}
备注
5 Figures