通过自旋轨道力矩控制磁性 Hopfion 的结拓拓扑
介观与纳米尺度物理
2025-12-01 v1 强关联电子
摘要
结拓结构由称为 Hopf 数 的拓扑不变量 characterize，从字符串的交织中产生，具有多样化的配置。近期在凝聚态物理中观察到结拓结构，举例来说是磁性 Hopfion，这激发了人们对控制其拓扑的兴趣。本文表明，自旋轨道力矩 (SOT) 使对磁性 Hopfion 的 Hopf 数进行动态操控成为可能。我们研究 SOT 驱动的 Hopfion 演化，揭示了高 Hopfion 分裂为多个低 Hopfion 的过程，这一过程可通过有效张力图来量化。跨不同 值的比较分析揭示了支配这些动力学拓扑转变的不稳定性等级制度。这些发现表明 SOT 是控制 Hopfion 拓扑的强大工具，为拓扑存储器件的潜在应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2511.23027,
title = {Controlling Knot Topology in Magnetic Hopfions via Spin-orbit Torque},
author = {Shoya Kasai and Shun Okumura and Yukitoshi Motome},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.23027},
year = {2025}
}
备注
6 pages, 3 figures, We also submit an extended version entitled "Nonequilibrium dynamics of magnetic hopfions driven by spin-orbit torque" to Physical Review B as Joint Submission