单独驱动斯格明子的动力学与非单调拖曳

我们研究了在无淬火无序情况下，单个斯格明子在恒定或递增力驱动下穿过其他斯格明子集合的运动。斯格明子的行为由阻尼项与 Magnus 项的比值决定，该比值以本征斯格明子霍尔角表示。在阻尼主导区中固定驱动力时，有效粘度随斯格明子密度增加单调下降，类似于在过阻尼系统中观察到的高密度下驱动粒子难以穿越周围介质的现象。相反，在 Magnus 主导区中速度对密度的依赖是非单调的，存在斯格明子随密度增大而运动更快的区间，以及显著的加速效应——穿越稠密介质的斯格明子比在低密度或单粒子极限下运动更迅速。在更高密度下，有效阻尼增大而速度下降。Magnus 主导区中的速度-力曲线与阻尼主导区有显著差异。在递增驱动下，我们发现斯格明子运动存在阈值力，且随密度增大而增大。此外，斯格明子霍尔角是驱动依赖的，在运动阈值附近从近零开始随驱动增大而增大，随后达到饱和值，类似于斯格明子越过淬火无序时所观察到的行为。我们绘制了显示运动阈值、非线性流动、加速和饱和区的动力学相图。我们还发现，在某些情况下，增大密度可在产生速度提升的同时减小斯格明子霍尔角，这可能对应用有价值。