手性磁体中斯格明子的涌现电动力学

当电子在平滑变化的非共线磁结构中运动时，其自旋取向会不断调整，从而产生作用于磁结构和电子本身的力。这些力可以用涌现电动力学的电场和磁场来描述。理论预测，近期在手性磁体中发现的所谓斯格明子（即某些磁涡旋）的拓扑量子化卷绕数，会在每个斯格明子中诱导恰好一个量子的涌现磁通。因此，运动的斯格明子预计会遵循法拉第电磁感应定律诱导涌现电场，并继承这种拓扑量子化特性。本文报告了霍尔效应测量结果，定量确立了所预测的涌现电动力学。这使得我们能够获得定量证据，证明斯格明子在低至仅 $10^6$ A/m$^2$ 的超低电流密度下从杂质处脱钉并随后发生运动。极小的电流密度与简单的输运测量相结合，为手性磁体中斯格明子的涌现电动力学与真实电动力学之间的联系提供了深刻的见解，并有望在长期应用中发挥重要作用。