周期势通道中斯格明子的马格努斯诱导二极管效应

使用基于粒子的模型，我们研究了斯格明子在通道中的动力学行为，其中上壁包含一种深度的凹口，下壁包含不同深度的凹口。在施加驱动力下，通道中的斯格明子以有限的斯格明子霍尔角运动，在 $-x$ 方向驱动时使其偏向上壁，在 $+x$ 方向驱动时偏向下壁。当上凹口高度为零时，斯格明子在 $-x$ 方向驱动时偏向平坦的上壁，其速度随驱动线性变化。在 $+x$ 方向驱动时，斯格明子被推向下凹口并被捕获，速度降低并呈现非线性速度-力响应。当上壁有浅凹口而下壁有深凹口时，斯格明子在两种驱动方向下均被捕获；然而，由于凹口深度差异，斯格明子在 $-x$ 方向驱动下更容易运动，而在 $+x$ 方向驱动下被强烈捕获。这种优先的 $-x$ 方向运动产生了我们称之为马格努斯二极管效应的现象，因为它在马格努斯力为零的极限下消失，这与在非对称锯齿势中观察到的二极管效应不同。我们表明输运曲线可表现出一系列跳跃或凹陷、负微分电导以及由于集体捕获事件导致的重入钉扎。我们还讨论了我们的结果如何与近期关于类似斯格明子二极管系统的连续介质建模相关联。