一维手性磁体中的精确基态与畴壁

我们精确确定了一维空间中具有 Dzyaloshinskii-Moriya (DM) 相互作用以及作为磁化矢量第三分量 $n_3$ 的函数的势的手性磁体的相结构，该势包含塞曼项（系数为 $B$ 的线性项）和各向异性项（系数为 $A$ 的二次项），并受限于 $2A\leq \vert B\vert$。对于较大的势参数 $A$ 和 $B$，系统处于铁磁相之一，而对于较小的值则处于螺旋相。在螺旋相中，我们发现连续的螺旋解，即具有不同周期的一维调制解。基态被确定为具有最低平均能量密度的螺旋解。随着相边界的接近，最低能量螺旋解的周期发散，螺旋解变为在边界处具有零能量的畴壁解。畴壁解的能量在均匀相区域为正，但在螺旋相区域为负，标志着均匀（铁磁）态的不稳定性。发现螺旋相与均匀相之间以及极化（$n_3=\pm 1$）与倾斜（$n_3\not=\pm 1$）铁磁相之间的相变级数为二级。