二维磁体中的分数拓扑荷

磁斯格明子（skyrmions）和反斯格明子（antiskyrmions）的特征是整数拓扑荷$\mathcal Q =\mp 1$，描述了磁取向的卷绕数。对于磁涡旋（merons），可以获得半整数卷绕数$\mathcal Q=\pm \frac{1}{2}$。在此，我们讨论具有既非整数也非半整数的分数拓扑荷的磁体物理。我们认为，在具有立方各向异性的铁磁薄膜中，当三个或更多磁畴相遇时，自然会涌现出$\mathcal Q=\pm\frac{1}{6}$或$\pm\frac{1}{8}$的织构。我们还表明，一个具有$\mathcal Q =-1$的单个磁斯格明子可以爆炸成四个分数缺陷，每个携带电荷$\mathcal Q=-\frac{1}{4}$。此外，我们研究了一种具有非量子化分数电荷（$\mathcal Q\neq \frac{n}{m}, n,m\in\mathbb{Z}$）的点缺陷，该缺陷可以平行于磁畴壁移动。只有具有分数电荷的缺陷才会导致磁振子（magnons）产生 Aharonov-Bohm 效应。我们研究了磁振子电流对分数缺陷产生的 resultant 力。