手性磁体中的磁子 - 斯格明子散射

由于 Dzyaloshinskii-Moriya 自旋轨道相互作用，手性磁体支持拓扑斯格明子织构。在存在足够大的外加磁场时，此类斯格明子是场极化磁态的大振幅激发。我们解析地研究了这种斯格明子激发与其小振幅涨落（即干净二维手性磁体中的磁子）之间的相互作用。研究发现磁子谱包含两个磁子 - 斯格明子束缚态，分别对应于呼吸模，以及对于中等场强下的四极模，这将产生亚隙磁共振和电共振。由于斯格明子拓扑结构，磁子散射自阿哈罗诺夫 - 玻姆（Aharonov-Bohm）通量密度，导致偏斜散射和彩虹散射，其特征为具有多个峰的不对称微分截面。作为偏斜散射的结果，有限密度的斯格明子将产生拓扑磁子霍尔效应。利用能量 - 动量张量的守恒律，我们证明了磁子也将动量传递给斯格明子。因此，磁子流导致磁子压力，反映在斯格明子运动的 Thiele 方程中的动量传递力上。该力是反作用力，由斯格明子的散射截面决定；它不仅引起有限的斯格明子速度，还导致巨大的斯格明子霍尔效应。我们的结果特别为干净绝缘手性磁体中稀布斯格明子气体的斯格明子量热电子学理论奠定了基础。