拓扑磁性及演生电磁场的自旋莫尔工程
强关联电子
2021-05-26 v2
摘要
自旋螺旋的叠加可以产生拓扑自旋纹理,例如skyrmion与hedgehog晶格。基于与光学中莫尔的类比,我们通过连续调控干涉图样,以全面的方式研究了此类叠加的磁性与拓扑性质。我们发现,对叠加螺旋之间夹角与净磁化强度的控制会产生伴随hedgehog与反hedgehog成对湮灭的连续拓扑相变。相应地,由非共面自旋纹理产生的演生电磁场、磁单极与反单极以及Dirac弦呈现出系统性演化。此外,我们还展示了系统如何经历随维度缩减的磁相变,从三维hedgehog晶格到二维skyrmion晶格或一维锥形态。结果表明,“自旋莫尔”的概念为在磁体中调控演生电磁性与拓扑性质提供了一种有效途径。
引用
@article{arxiv.2009.14569,
title = {Spin moir\'{e} engineering of topological magnetism and emergent electromagnetic fields},
author = {Kotaro Shimizu and Shun Okumura and Yasuyuki Kato and Yukitoshi Motome},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.14569},
year = {2021}
}