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具有局域反演不对称层的中心对称体系中的方形斯格明子晶体

介观与纳米尺度物理 2022-09-23 v1

摘要

我们研究了中心对称层状体系中磁性斯格明子朝向方形晶格形成的失稳。通过聚焦于一个反演中心位于层间键而非原子位的双层正方晶格结构,我们基于有效自旋模型,通过模拟退火在基态下数值考察了具有动量分辨相互作用的方形斯格明子晶体的稳定性。结果发现,无论层间交换相互作用符号如何,晶格结构中内建的层依赖交错Dzyaloshinskii-Moriya相互作用成为外磁场下方形斯格明子晶体的起源。所得方形斯格明子晶体由各层中因交错Dzyaloshinskii-Moriya相互作用而具有不同螺旋性的斯格明子晶体构成。此外,我们表明交错Dzyaloshinskii-Moriya相互作用与层间交换相互作用之间的协同导致了低场区具有均匀标量手性分量的双Q态。当前结果为在中心对称磁体中稳定方形斯格明子晶体提供了另一途径,这将有助于探索更奇异的拓扑自旋织构。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.09614,
  title  = {Square skyrmion crystal in centrosymmetric systems with locally inversion-asymmetric layers},
  author = {Satoru Hayami},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.09614},
  year   = {2022}
}

备注

22 pages, 9 figures; to appear in JPCM. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2112.07072