斯格明子与不对称基底相互作用时的马格努斯诱导棘轮效应

当粒子受交流力驱动越过非对称势时，会发生棘轮效应，产生粒子的净直流运动。棘轮效应已在众多系统中观测到，例如不对称钉扎基底上的超导涡旋。斯格明子是具有类粒子性质的稳定拓扑自旋织构，与涡旋有许多相似之处，但其行为受运动方程中马格努斯项引起的非耗散效应强烈影响。我们通过数值模拟表明，受交流驱动的斯格明子在不对称准一维基底上运动时可出现显著棘轮效应。我们发现了一种称为马格努斯诱导横向棘轮的新棘轮效应，其出现在交流驱动力垂直于而非平行于基底非对称方向施加时。该横向棘轮效应仅当马格努斯项有限时发生，且诱导它所需的阈值交流振幅随马格努斯项变得更为显著而减小。棘轮运动的斯格明子遵循有序轨道，其中平行于基底非对称方向的净位移是量子化的。斯格明子棘轮代表了一种基于交流电流的、用于控制斯格明子位置与运动的新方法，可用于自旋电子学应用。