无序磁性薄膜中的斯格明子玻璃

我们表明，在具有淬灭无序的磁性薄膜中可以实现高浓度斯格明子。我们研究了一个具有铁磁交换作用 $J$ 和强度为 $D_R \ll J$ 的随机磁各向异性的海森堡自旋二维系统。关于平均斯格明子尺寸对磁场 $H$ 的依赖关系以及钉扎斯格明子稳定性的解析理论，辅以包含多达 4000 万个自旋的二维晶格的数值研究。在低场下，斯格明子的平均尺寸 $\lambda$ 由 Imry-Ma 畴的平均尺寸决定。增大磁场时，斯格明子首先收缩，满足 $\lambda \propto D_R/H$，然后在分布于 $H_c \propto D_R^{4/3}$ 附近的磁场处塌缩。斯格明子的浓度随磁场按 $\exp[-(H/H_c)^{3/2}]$ 下降。