Skyrmion 动力学中的几何与对称性

由自旋转移矩诱导的手性磁 skyrmion 的匀速运动，对其拓扑电荷和形状表现出复杂的依赖关系。我们通过带 Zhang-Li 矩的 Landau-Lifshitz-Gilbert 方程模拟揭示了这种依赖关系中令人惊讶的模式，并通过 Thiele 方程的几何分析加以解释。特别地，我们表明拓扑非平凡 skyrmion 的速度分布取决于其对称性：高对称性 skyrmion 为单个圆，低对称性构型为一族圆。我们还表明，先前被认为是最快对象的拓扑平凡 skyrmion 的速度可被超越，例如被反 skyrmion 超越。我们方法的普适性暗示了我们的结果对交换阻挫磁体、泡状材料等其他体系的有效性。