手性磁性薄膜中的紧致斯格明子、梅伦子和双梅伦子

梅伦子是一种有争议的拓扑激发，因为它只携带半个拓扑荷单位。人们认为它紧密地束缚在另一个梅伦子上，无法被孤立观测到。我们提出了一个反例，研究了二维非线性sigma模型以及Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，其中拓扑激发是梅伦子、双梅伦子和斯格明子。它们表现得如同自由粒子，因为它们是电中性的。一个显著特征是拓扑荷密度严格限制在紧致区域内。我们为这些紧致激发提出了一种解析方法，并构建了一个相图。该相图由螺旋相、梅伦子相、斯格明子晶体相、斯格明子气体相和铁磁相组成。它很好地解释了最近在手性磁体如MnSi和FeCoSi薄膜中进行的实验数据，证实了梅伦子确实是该系统中的基本拓扑激发。