Skyrmion 晶体中的峰值效应、熔化与输运

我们使用一种修正的 Thiele 方法数值研究了 skyrmion 在弱随机淬火无序上被驱动时的输运，该方法包含了 Wang 等人（Phys. Rev. Appl. 18, 044024 (2022)）引入的 skyrmion 两两相互作用的热软化。去钉扎转变在低温下是弹性的，但在较高温度下由于热蠕变与热软化的竞争而变为塑性的，且阈值降低，表明发生了温度诱导的从有序到无序向玻璃态的相变。由此产生的非单调临界去钉扎力以及速度-力曲线的交叉，类似于在 II 型超导涡旋晶格峰值效应中观察到的现象，其中涡旋-涡旋相互作用随温度软化导致有序-无序转变。对于低 skyrmion 密度，峰值效应消失，因为系统始终处于无序态。我们绘制了作为温度、密度、驱动和材料参数的函数的动力学相图，并表明其特征与超导峰值效应相似。我们的结果与近期实验一致。