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电子从斯格明子散射的量子动力学

介观与纳米尺度物理 2026-03-03 v2 材料科学 量子物理

摘要

电子从手性自旋纹理(如斯格明子)的散射是一个新兴的研究领域,因其丰富的拓扑量子输运特性而对自旋电子学器件具有重要意义。我们借助非相对论含时薛定谔方程,研究了自旋-12\frac{1}{2} 粒子以高斯波包形式从斯格明子散射的动力学过程。散射截面显示出丰富的角度依赖性,并确定性地受到斯格明子内部自旋态迭代翻转的影响。后者导致了一系列非平凡的结果,包括与相互作用强度无关的有限透射和反射概率、与反向转换自旋分量相关的次级波前的形成,以及在散射中心的长寿命准束缚态。除了丰富而有趣的物理现象外,这里开发的数值方法可以很容易地应用于任何任意自旋纹理,这将为探索可调谐自旋输运提供一个平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.19437,
  title  = {Quantum Dynamics of Electron Scattering from Skyrmions},
  author = {Hareram Swain and Arijit Mandal and S. Satpathy and B. R. K. Nanda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.19437},
  year   = {2026}
}

备注

15 pages, 9 figures, 1 table