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手性磁体中的畴壁 Skyrmion 链与畴壁双半子

介观与纳米尺度物理 2023-11-10 v1 高能物理 - 理论

摘要

我们在具有面外易轴各向异性且无耦合磁场的 Zeeman 项的手性磁体中构造了畴壁 skyrmion 链与畴壁 bimeron。畴壁 skyrmion 是 trapped 在畴壁内的 skyrmion,它们存在于具有面外易轴各向异性的手性磁体的铁磁(FM)相中。本文中,我们探究了 FM 相以及手性孤子晶格(CSL)或螺旋相(一种交替排列的畴壁与反畴壁的周期性阵列)中畴壁 skyrmion 的稳定性。在 FM 相中,畴壁 skyrmion 的世界线发生弯曲,在 skyrmion 位置处形成尖点。我们采用解析方法与数值解对此尖点进行描述,并在小 DM 相互作用下发现二者吻合良好。我们展示该尖点朝 CSL 的相边界增长,并最终在边界处发散。其次,若将单个 skyrmion trapped 于 CSL 的畴壁内,它会通过畴壁与其相邻反畴壁的重连衰变为一对 meron。第三,若分别在畴壁与反畴壁中交替放入 skyrmion 与反 skyrmion,则这样一条链是稳定的。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.05174,
  title  = {Domain-wall skyrmion chain and domain-wall bimerons in chiral magnets},
  author = {Yuki Amari and Calum Ross and Muneto Nitta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.05174},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 6 figures