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在手性磁体纳米盘中束缚一个 Hopfion

介观与纳米尺度物理 2018-12-05 v2

摘要

Hopfion 是以整数 Hopf 不变量 QHQ_H 表征的三维 (3D) 拓扑织构。在此,我们展示在由手性磁体纳米盘夹于两片具有垂直磁各向异性的薄膜之间构成的磁系统中,实现了零场稳定的 hopfion 自旋织构。该自旋织构的原像以及对 QHQ_H 的数值计算表明该 hopfion 具有 QH=1Q_H=1。此外,另一个包含单极子—反单极子对 (MAP) 的非平凡态也在该系统中稳定存在。通过施加外磁场,具有相同极化的 hopfion 和 MAP 态可相互切换。hopfion 与 MAP 态之间的拓扑转变涉及 MAP 的产生(湮灭)以及原像的扭曲。我们的工作为研究非平凡 3D 拓扑自旋织构铺平了道路,并激励了 3D 自旋电子学领域更多的研究。

关键词

引用

@article{arxiv.1806.01682,
  title  = {Binding a Hopfion in Chiral Magnet Nanodisk},
  author = {Yizhou Liu and Roger Lake and Jiadong Zang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.01682},
  year   = {2018}
}