共线铁磁体中面内斯格明子的稳定性与动力学

我们研究了共线铁磁异质结构中面内斯格明子的出现与动力学。我们给出了此类磁织构的最小能量模型，确定了与之相容的晶体对称性，并仅基于对称性提出了可用于观测这些拓扑孤子的材料候选。我们计算了在临界耦合下、无偶极相互作用时面内斯格明子的能量模型精确解，后者由外磁场强度与 Dzyaloshinskii 耦合常数分别满足关系 $H = K$ 和 $D = \sqrt{AK}$ 所定义，其中 $K$ 和 $A$ 分别为材料的各向异性常数与交换刚度。通过微磁模拟，我们证明了可通过以下两种方式产生面内斯格明子：i) 畴壁穿过几何收缩处的运动；ii) 由自旋转移矩驱动的磁杂质脱落。我们还解析与数值地研究了由自旋轨道矩触发的面内斯格明子动力学。我们的结果表明，有望设计面内斯格明子赛道，其速度可通过调节电荷电流与均匀背景磁化方向之间的夹角来调控；特别地，当电流平行于易轴时速度最大，而当电流垂直于易轴时速度变为零。