D$_{2d}$ 对称 Mn-Pt(Pd)-Sn-In 体系中的自发间隙（反）半子

天然一维螺旋中的间隙拓扑客体（如 skyrmion）被预言免于模糊的“skyrmion Hall effect”。螺旋环境引出额外势以抵消由 skyrmion 回转运动产生的 Magnus 力。此处，我们展示在 D$_{2d}$ 对称的 Mn$_{1.4}$Pt$_{0.9}$Pd$_{0.1}$Sn$_{1-x}$In$_{x}$ 体系的一维螺旋条纹中观测到 $\pm$ $\frac{1}{2}$ 拓扑电荷客体（反）半子（(anti)merons）。借助洛伦兹透射电子显微镜研究，我们证明成对半子与反半子链可在体系中临界 In 浓度下自发稳定。交换阻挫诱导的平面内与易轴方向磁矩的成比例碎裂，充当螺旋条纹内（反）半子形成的基本要素。沿条纹的（反）半子受限漂移运动使该体系成为实现无 skyrmion Hall 轨道运动的理想平台。此外，在 D$_{2d}$ 材料中观测到除 skyrmion 与反 skyrmion 外的（反）半子，使它们成为拓扑动物园的合适视界。