磁性斯格明子晶格的本征模式

我们通过改变斯格明子晶格（skX）的稳定机制，探究拓扑与本征模式之间的相互作用。我们聚焦于两种原型超薄薄膜：承载六方晶格的 Pd/Fe/Ir(111) 与承载四方晶格的 Fe/Ir(111)，二者均可由扩展海森堡哈密顿量描述。我们首先考察作为主导能量项的 Dzyaloshinkskii-Moriya 或交换相互作用是否影响 Pd/Fe/Ir(111) 六方 skX 的模式。所有情形下，我们发现最低频模式对应于单个斯格明子的内部自由度，并基于方位角与径向数 $(l,p)$（最高 $l=6$、$p=2$）提出分类。我们还表明，由面内场诱导的回旋行为对应于具有不同径向数的 $l=1$ 形变模式的激发。其次，我们考察 Fe/Ir(111) 的四方斯格明子晶格。其稳定机制由四自旋相互作用主导。弛豫后，原胞不携带拓扑电荷，本征模式亦不对应于斯格明子内部形变。通过减弱四自旋相互作用，整数拓扑电荷得以恢复，但电荷载流子不具备内部自由度，彼此间也无能量势垒分隔。我们得出结论：四自旋主导的哈密顿量不产生斯格明子晶格解，因此非平凡拓扑并不意味着斯格明子的存在。