受限下的磁斯格明子
偏微分方程分析
2024-06-18 v2 介观与纳米尺度物理
数学物理
math.MP
斑图形成与孤子
摘要
我们在具有界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)与交换能竞争、可能附加垂直磁各向异性的超薄铁磁膜最小微磁模型中，给出受限磁斯格明子的变分处理。在由薄膜极限下杂散场能渐近处理所启发的Dirichlet边界条件下，我们证明了当DMI强度参数趋于零时，存在集中于域中点的拓扑非平凡能量极小元。此外，我们导出了DMI强度消失极限下能量的Γ展开的首阶非平凡项，这使我们能完全刻画极限磁化轮廓，并将其解释为类粒子态，其半径和位置由极小化重正化能量泛函确定。特别地，我们表明在我们的设定中斯格明子被域边界强烈排斥，这赋予其对于应用极为理想的稳定性。我们对若干基本域几何给出了重正化能量的显式计算。
引用
@article{arxiv.2208.00058,
title = {Magnetic skyrmions under confinement},
author = {Antonin Monteil and Cyrill B. Muratov and Theresa M. Simon and Valeriy V. Slastikov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.00058},
year = {2024}
}