磁性 skyrmion 玻璃理论

在手性磁体中发现的 skyrmion 与 skyrmion 晶体(SkX)因其非平凡拓扑而展现独特物理性质,如对抗湮灭的稳定性以及超低电流密度驱动的运动,这有利于磁存储等器件应用。特别是手性动力学,即作用于 skyrmion 的力垂直方向的速度,是避开杂质势并提升其迁移率的关键。然而,SkX 的集体钉扎由无序引起,这对其低能性质至关重要。本文中,我们从理论上用复本场论研究存在无序效应时 SkX 的低能动力学,并揭示了非互易集体模式及其沿外磁场方向的电磁响应。诸如 $\mu$SR/NMR 的弛豫率与钉扎频率等物理量,随从螺旋态到 SkX 的拓扑相变发生剧烈变化。这些结果为探索 SkX 的玻璃态提供了坚实基础。