无海森堡交换作用的纳米斯格明子镶嵌
介观与纳米尺度物理
2019-11-27 v1
摘要
各向同性的海森堡交换作用是磁性中的主要相互作用，通常倾向于长程自旋有序相。各向异性的 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用源于相对论修正，先验上弱得多，尽管它可能与各向同性作用充分竞争而产生新的自旋织构。在此，我们挑战这一既定范式，提出探索一个无海森堡交换作用的磁性世界。其中，Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用在二维中诱导磁性阻挫，由此与外部磁场的竞争产生一种产生纳米尺度斯格明子的新机制。孤立的纳米斯格明子已可在少原子团簇中稳定，进而可被用作 LEGO 积木来构建大型磁性镶嵌。在 sp 和 p 电子化合物或超冷原子气体中实现此类拓扑自旋纳米织构，将为鲁棒且紧凑的磁性存储器开辟一条新途径。
引用
@article{arxiv.1710.03044,
title = {Heisenberg-exchange-free nanoskyrmion mosaic},
author = {E. A. Stepanov and S. A. Nikolaev and C. Dutreix and M. I. Katsnelson and V. V. Mazurenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.03044},
year = {2019}
}