手性铁磁体中自旋转移矩作用下的斯格明子动力学

我们研究了具有易轴各向异性的 Dzyaloshinskii-Moriya 材料中，在自旋转移矩作用下的斯格明子动力学。特别地，我们利用线性动量、维里关系与数值模拟，研究了拓扑斯格明子（skyrmion 数 $Q=1$）与非拓扑 skyrmionium（$Q=0$）的运动。非拓扑 $Q=0$ skyrmionium 沿电流方向加速，并达到具有恒定速度的稳态，或被拉伸至无穷。稳态速度由电流与耗散之间的平衡给出，并具有上限。相反，拓扑 $Q=1$ 斯格明子收敛到相对于电流方向成一定角度的恒定速度稳态。当自旋电流停止时，$Q=1$ 斯格明子被自发钉扎，而 $Q=0$ skyrmionium 继续传播。传播中的 skyrmionium 的精确解被辨识为先前数值给出的方程的解。在纯交换模型情况下，给出了传播斯格明子的进一步精确结果。这些行波解为自旋极化电流将导致斯格明子或 skyrmionium 的刚性运动提供了论据。