亚 GHz 脉动磁 Hopfion 动力学

磁性 Hopfion 是三维拓扑脱壳体，其静态稳定性最近在实验中得到确认，但其动力学模式仍鲜有探索。本文结合微磁动力学仿真和解析建模来表征 Hopfion 的基本呼吸激发模式。我们证明呼吸模式对应于 Hopfion 核心直径和壳宽度的相干振荡，同时保持拓扑电荷。一种解析域壁相互作用模型解释了壳厚度在弱场依赖性，给出恢复刚度的闭式表达式。凭借该曲率和集体坐标惯性，我们推导出呼吸频率的估计值，与微磁动力学光谱良好一致。能够从材料常数定量捕捉 Hopfion 动力学的能力，为通过铁磁共振或布里渊光散射直接实现实验检测提供了路径，并为在可重构自旋电子器件中实现频率编码控制奠定了框架。