磁性粒子输运的硬拓扑与软几何特性对比
软凝聚态物质
2019-11-19 v1
摘要
本文实验研究并理论分析了在周期性二维六角磁性图案上输运(i)单个宏观钢球、(ii)蜡/磁铁矿复合双球以及(iii)铁磁流体液滴与全氟液体的不互溶液体混合物。所有这些磁性物体的输运均通过在外二维磁性图案周围沿闭合调制回路移动外部永磁体实现。每个晶胞中一个以及两个物体的输运是拓扑保护的，其特征为当我们连续扫描一族调制回路时粒子的离散位移。输运的方向与类型由调制回路在控制空间（即外磁场可能方向的空间）中绕特殊对象的卷绕数刻画。刻画拓扑输运所需的卷绕数数量随每晶胞粒子数增加而增多。当每晶胞输运大量粒子时，如铁磁流体液滴中磁性纳米粒子的宏观集合，输运的拓扑特性被破坏，此时输运是几何的而不再是拓扑的。为刻画从拓扑到几何输运的转变，我们对每晶胞递增粒子数的输运进行了计算机模拟。
引用
@article{arxiv.1907.04770,
title = {Hard topological versus soft geometrical magnetic particle transport},
author = {Anna M. E. B. Rossi and Jonas Bugase and Thomas Lachner and Adrian Ernst and Daniel de las Heras and Thomas M. Fischer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.04770},
year = {2019}
}
备注
9 page, 5 figures