受阻挫铁磁薄膜中的 Skyrmion 动力学与电流诱导的螺旋度锁定-解锁转变

螺旋度-轨道耦合是受阻挫磁体中磁性 skyrmion 的一个有趣特征。在此，我们通过显式包含偶极-偶极相互作用，基于 $J_{1}$-$J_{2}$-$J_{3}$ 经典 Heisenberg 模型探索了受阻挫磁体中的 skyrmion 动力学。由于偶极-偶极相互作用，skyrmion 能量获得了螺旋度依赖性，导致具有固定螺旋度的电流诱导平移运动。最低能量态是简并的 Bloch 型态，可用于构建二进制存储器。通过增加驱动电流，发生螺旋度锁定-解锁转变，平移运动转变为旋转运动。此外，我们证明了两个 skyrmion 可以自发形成束缚态。还研究了由驱动电流迫使该束缚态分离的过程。另外，我们展示了 skyrmion 与反 skyrmion 对的湮灭。我们的结果揭示了独特的受阻挫 skyrmion 可能在拓扑磁学中实现可行的应用。