大半径手性 skyrmion

我们研究了具有 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的铁磁体中轴对称磁 skyrmion 的结构。我们严格考察了大 skyrmion regime，并确定了无量纲参数的临界值，在该值处 skyrmion 半径发散至无穷，而 skyrmion 能量收敛于零。该临界值与预期的从均匀相（容纳 skyrmion 作为激发态）到具有负能量的螺旋相的相变点一致。我们给出了 skyrmion 核处的剖面场、其外场，以及 skyrmion 畴壁处的中间场。此外，我们推导了能量主导渐近行为的显式公式，以及临界参数值的主导项与首个渐近修正。得到结果的关键在于一个奇偶性定理，该定理利用了以 skyrmion 畴壁为中心的静态 Landau-Lifshitz 方程解的渐近行为的精确公式。结果表明 skyrmion 能量是半径的奇函数，而无量纲参数是偶函数。