手性磁体中钉扎势下斯格明子的量子运动与能级量子化
强关联电子
2013-08-14 v2 斑图形成与孤子
摘要
一种称为斯格明子（skyrmion）的新型拓扑激发已在无空间反演对称性的手性磁体中被实验观测到。斯格明子的动力学等效于强磁场中运动的电子。由于斯格明子涉及大量自旋，是否存在可观测的量子效应尚不明确。本文研究了钉扎势中斯格明子的量子动力学。在没有钉扎势的情况下，由于源自自旋贝里相位的强 emergent 磁场，斯格明子执行回旋运动，且所有斯格明子均占据最低朗道能级。当未施加驱动力时，其波函数强烈局域在半径小于 的区域内。因此，在大多数情况下，斯格明子的量子效应较弱。在存在钉扎势时，斯格明子的最低朗道能级分裂为由轨道矩表征的量子化能级。这些量子化能级之间的跃迁可通过低温区域的微波吸收测量在实验上观测到。对于小尺寸斯格明子，其量子效应更为显著，这可在具有大 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的磁体中实现。
引用
@article{arxiv.1304.7322,
title = {Quantum motion and level quantization of a skyrmion in a pinning potential in chiral magnets},
author = {Shi-Zeng Lin and Lev N. Bulaevskii},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.7322},
year = {2013}
}
备注
4.2 pages, 2 figures