二维多铁材料中铁电斯格明子的量子化拓扑电荷
介观与纳米尺度物理
2022-08-31 v1
摘要
在多铁材料中，微观磁织构与电极化织构通过磁电(ME)耦合而彼此强烈关联。因此，若铁磁(FM)斯格明子与FM斯格明子晶体(或晶格，为方便起见缩写为SLs)能够稳定存在，则有望诱导出拓扑电偶极织构，例如铁电(FE)偶极斯格明子与周期性FE偶极晶体。本工作中，采用量子计算方法模拟二维(2D)多铁体系中FE SLs的拓扑织构。我们由此发现：一旦FM SLs形成，确实可诱导出FE SLs；每个FE斯格明子均为围绕FM斯格明子形成的铁电偶极复合体；这些FE斯格明子的拓扑电荷通常量子化为整数、半整数及某些分数值的倍数，从而使FE SL与相应的FM SL精确重合；每个FE SL的拓扑电荷密度亦形成周期性图样；且外加常规电场能够改变FM斯格明子尺寸、提升其形成温度，并在临界温度以下破坏FM SLs。
引用
@article{arxiv.2110.10119,
title = {Quantized Topological Charges of Ferroelectric Skyrmions in Two-Dimensional Multiferroic Materials},
author = {Zhosen Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.10119},
year = {2022}
}