磁 Skyrmion 动态湮灭路径

磁性脉冲子（skyrmion）的研究往往依赖于数值建模来确定其关键特征，如稳定性、湮灭、核化和运动。然而，随着脉冲子尺寸接近原子尺度，这些预测的准确性对数值模型细节变得越来越敏感。本文我们采用伪谱方法研究二维磁性 skyrmion 的湮灭，并将其性能与传统微磁模型进行比较。模型之间核心区别在于其对交换相互作用的处理方式，这种相互作用决定了磁振子色散关系，在稳定 skyrmion 方面起关键作用，需与轴向各向异性性相平衡。我们展示了模型选择以及空间离散化对 skyrmion 动力学以及实现湮灭所需的磁场都有显著影响。伪谱模型能够在不同尺度上提供一致描述，捕捉到如 skyrmion 在向湮灭路径中呼吸等复杂行为。我们的结果直接影响了 skyrmion 及其他二维纹理的现代建模，并将影响三维纹理（如 Hopfion）的建模。更广泛地说，我们的方法将为无缝多尺度模型和优化机器学习方法的发展作出贡献，以推动材料发现。