电压激励下磁斯格明子谱及其线性调制

磁斯格明子是具有拓扑性质的准粒子，因其纳米尺度大小、高稳定性和高速度，在未来信息存储与处理器件中极具应用潜力。近来，斯格明子的高频特性已被探索用于磁子纳米器件。本文中，我们通过电压控制磁各向异性效应，在圆形薄膜中系统研究了孤立斯格明子在电压激励下的动力学。我们建立了考虑退磁能的理论模型，该能量在以往斯格明子研究中常被忽略或浅层处理，但被证明对决定斯格明子动力学态十分重要。借助该模型，斯格明子半径的周期性振荡可以数值求解，精度与微磁模拟相近；并且斯格明子呼吸的特征频率可解析确定，精度高于以往研究。此外，我们通过研究其在正弦形式电压激励下的线性调制功能，发现呼吸斯格明子可类比为一个调制器。不同于具有复杂 CMOS 电路的传统调制系统，该斯格明子调制器器件集调制与载波产生功能于一体，从而在应用中展现出更高的便利性与效率。我们的发现可为理论与实验斯格明子研究以及基于斯格明子的磁子器件的发展提供有益指导，在未来通信系统中具有显著潜在适用性。