由RKKY相互作用稳定的磁斯格明子
强关联电子
2018-02-14 v2
摘要
我们研究了通过Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）交换相互作用，在非磁性导电基底上的磁性单层中孤立磁斯格明子（magnetic skyrmion）的稳定化。考虑了两种不同类型的基底：普通正常金属和单层石墨烯。尽管在RKKY耦合存在下对斯格明子的完整稳定性分析需要单独的工作，超出本文范围，但我们能够利用一阶微扰理论获得的变分能量估计来研究径向稳定性（斯格明子抵抗塌缩的稳定性），其中未微扰哈密顿量描述各向同性海森堡磁体，两个微扰分别为RKKY交换和易轴各向异性。我们表明，与先前研究相比，对RKKY相互作用长程性质的正确处理导致了定性不同的稳定化情景；在先前研究中，孤子通过受挫交换耦合（导致磁化梯度四次方项）或Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（由磁化梯度线性项描述）而稳定。对于金属基底，斯格明子稳定化在费米面参数的限制条件下才可能；而对于石墨烯基底，稳定化在石墨烯与磁层晶格匹配的几种几何构型中自然实现。
引用
@article{arxiv.1710.08000,
title = {Stabilization of magnetic skyrmions by RKKY interactions},
author = {Alla V. Bezvershenko and Alexei K. Kolezhuk and Boris A. Ivanov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.08000},
year = {2018}
}
备注
the final published version (PRB Editor's Suggestion), 13 pages, 8 figures