二维与三维斯格明子晶格中的磁子能谱

我们研究了出现在具有 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用与磁场的二维铁磁体中的斯格明子晶格（SkX）基态的低能磁子能谱。我们用一组重叠圆盘近似 SkX 六角超晶格，并通过最小化经典能量密度求得晶格周期。在所确定最优半径圆盘上的磁子能谱是稳定的，且仅有两个最低能级可视为局域的。这些能级在 SkX 晶格中的后续杂化导致了紧束缚能谱。最低磁子态的局域特性在小磁场与高磁场下丧失，这被解释为 SkX 的熔化。SkX 的经典能量略高于单个锥形螺旋的能量，而对量子修正的考量可有利于斯格明子基态。将分析推广至三维情形，我们认为这些量子修正在有限温度下变得更为重要，此时平均自旋值减小。