利用非平衡格林函数操控磁性斯格明子

磁性斯格明子是自旋纹理中拓扑保护的涡旋状构型，在量子信息技术中具有广泛的概念性和实用性吸引力，尤其与所谓赛道存储器的制造相关。斯格明子可通过磁场和/或（自旋）电流产生、操控和湮灭。本文聚焦于后一种机制，通过对斯格明子-电流相互作用的微观处理进行分析。我们所考虑的系统是方形晶格团簇中的孤立斯格明子，与载流量子线中的电子自旋相互作用。在理论描述上，我们采用基于广义 Kadanoff-Baym 近似（GKBA）的非平衡格林函数（NEGF）的量子化自旋依赖电流表述。这结合了基于经典局域自旋的斯格明子处理，斯格明子运动通过 Ehrenfest 动力学描述。借助这种量子-经典混合方案，我们评估了随时间变化的电流如何影响斯格明子动力学，以及这如何反过来依赖于导线中的电子-电子和自旋轨道相互作用。我们的研究显示了通过电流操控斯格明子的量子-经典处理的有用性，例如可作为从斯格明子-电流相互作用的微观量子建模中验证/提取有效的纯经典斯格明子动力学描述的方法。