中心对称巡游磁体中的正方形斯格明子晶体

受近期在 GdRu$_2$Si$_2$ 中的实验发现 [N. D. Khanh $\mathit{et}$ $\mathit{al.}$, Nat. Nanotech. $\mathbf{15}$, 444 (2020)] 启发，我们从理论上研究了中心对称巡游磁体中正方形斯格明子晶体的起源。通过对正方晶格上由 Kondo 晶格模型导出的有效自旋模型进行模拟退火，我们发现，在正双二次型、键依赖各向异性以及易轴各向异性相互作用的协同作用下，由两个自旋螺旋叠加构成的正方形斯格明子晶体在磁场中得以稳定。这与仅靠上述三种相互作用之一即可稳定的三角斯格明子晶体形成鲜明对比，表明正方形斯格明子晶体是具有磁各向异性的巡游磁体的特征。我们还表明，根据模型参数和施加磁场的不同，会出现各种非共线和非共面自旋结构。本系统研究不仅有助于识别 GdRu$_2$Si$_2$ 中的关键要素，而且对进一步探索中心对称巡游磁体中的斯格明子宿主材料也具有重要意义。