非均匀电场对磁性天空拱的操控
介观与纳米尺度物理
2026-05-12 v1
摘要
磁性天空拱是铁磁材料中受拓扑保护的自旋纹理,因其在经典信息存储与处理以及面向容错量子计算的潜力而备受关注。实现实用的天空拱器件迫切需求一种能效高且精准的灵活操控方法。本文理论上提出了这样一种工具,利用由一或多根带电尖头产生的局部电场引起的磁电效应。结合互补的数值模拟与解析方法,我们构建了完整理论,描述受带电尖头电场作用下N\'eel型天空拱的稳定性与动力学。具体而言,我们展示电场能够创造、驱动并消除两种手性天空拱,以及更复杂的纹理结构如天空拱ium和靶向天空拱。我们识别出天空拱运动near tip的若干不同动力学范畴,并将其映射至相图。最后,我们讨论了基于此原理实现受控天空拱操控的实际器件可行性。
引用
@article{arxiv.2605.09066,
title = {Manipulation of magnetic skyrmions by non-uniform electric fields},
author = {N. I. Simchuck and I. S. Burmistrov and S. S. Apostoloff},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.09066},
year = {2026}
}
备注
16 pages, 7 figures