具有 Rashba 自旋 - 轨道耦合的二维手性磁体中斯格明子的增强稳定性

近期的发展引发了对三维 (3D) 手性磁体中斯格明子研究的爆发式增长。实验直接探测了这些拓扑自旋织构，揭示了其非平凡性质，并提出了新颖的应用建议。然而，在三维系统中，斯格明子晶体相仅在温度 - 磁场相图的狭窄区域内被观测到。我们在此通过对称性的一般分析表明，在具有 Rashba 自旋 - 轨道耦合的二维 (2D) 系统中，斯格明子更容易稳定。这种增强的稳定性源于磁场与易平面磁各向异性之间的竞争，并导致斯格明子核心处的拓扑荷密度呈现非平凡结构。我们进一步表明，在各种微观磁交换模型中，所需的易平面各向异性自然地源于同一种自旋 - 轨道耦合，而该耦合也是导致手性 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的原因。我们的结果对于薄膜、表面和氧化物界面等二维材料特别感兴趣，在这些材料中，破缺的表面反演对称性和 Rashba 自旋 - 轨道耦合自然地导致手性交换和易平面罗盘各向异性。我们的理论为实验研究二维磁性材料在低至$T=0$的宽磁场范围内稳定斯格明子提供了明确的方向。