Skyrmion 物质中的固 - 液相变

我们报告了对包含超过一百万个自旋的二维 skyrmion 晶格的取向有序性和熔化的 Monte-Carlo 研究。研究了两种模型：一种是具有 Dzyaloshinskii-Moryia 相互作用并拥有 skyrmion 的晶格自旋微观模型，另一种是将 skyrmion 视为具有源自自旋模型的排斥相互作用的点粒子的模型。它们产生了相似的结果。Skyrmion 晶格在温度和磁场作用下表现出固相和液相之间尖锐的一步相变。这种固 - 液相变的特征是磁化强度出现拐点。我们计算了场 - 温相图。我们表明，将场梯度应用于二维 skyrmion 系统会产生固 - 液界面，这在实验中应该是可以观测到的。