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偏移磁双层中的链接斯格明子

介观与纳米尺度物理 2026-04-27 v3

摘要

磁孤子因其复杂的物理性质和在信息处理中的潜在应用而备受关注。然而,该领域的大部分研究都集中于一种特定类型的孤子,即斯格明子,其特征是具有单位拓扑荷。在此,我们提出了一种偏移磁双层,它可以展示具有任意大拓扑荷的磁孤子。这些构型我们称之为链接斯格明子,由多个斯格明子通过拓扑点缺陷链接而成。这些拓扑点缺陷被称为反向点,源于两个不同层中相互正交的 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用。通过调节层间交换耦合和外部磁场,还可以在该双层中实现不同的基态。此外,该系统还展示了常规的斯格明子袋和 kπk\pi-斯格明子。最后,我们提出了一种合适的候选材料,可以在其中实现这些磁构型。因此,我们的研究结果为实现具有大拓扑荷的孤子并在现实系统中实现它们提供了一条途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.01491,
  title  = {Linked skyrmions in shifted magnetic bilayer},
  author = {Sumit Ghosh and Hiroshi Katsumoto and Gustav Bihlmayer and Moritz Sallermann and Vladyslav M. Kuchkin and Filipp N. Rybakov and Olle Eriksson and Stefan Blügel and Nikolai S. Kiselev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.01491},
  year   = {2026}
}

备注

7+4 pages, 5+8 figures