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典型 skyrmion 与 bimeron 之争:铁磁赛道中的长距离竞赛

介观与纳米尺度物理 2020-09-16 v1 软凝聚态物质 强关联电子

摘要

近年来,拓扑保护的磁化集体模式引起了广泛关注。其中,skyrmion 与 meron 已成为深入研究的对象。特别地,拓扑 skyrmion 是具有整数 skyrmion 数 QQ 的对象,而 meron 具有半整数 skyrmion 荷 qq。本工作中,我们考虑一个由 meron 与反 meron(bimeron)构成的 Q=1Q=1 skyrmion,在铁磁赛道中位移,与其更为著名的对应体——典型的 Q=1Q=1 圆柱对称 skyrmion 展开长距离竞赛。两类拓扑结构均诱导马格努斯力,从而都受到霍尔效应作用。我们也分析了存在于某些材料中并能诱导 DMIDMI-skyrmion 的 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用(DMIDMI)。我们的主要目标是比较这些对象在各自专属赛道中(由自旋极化电流驱动)的运动。我们还研究了一些有利因素,它们能够给竞争者“喘息之机”,推动其在赛道侧边湮灭前于赛道中行进更远距离。一个有趣的结果是,DMIDMI-skyrmion 因其更大的刚性而输掉了这场假想竞赛。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.12972,
  title  = {Typical skyrmions versus bimerons: a long-distance competition in ferromagnetic racetracks},
  author = {A. S. Araújo and R. J. C. Lopes and V. L. Carvalho-Santos and A. R. Pereira and R. L. Silva and R. C. Silva and D. Altbir},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.12972},
  year   = {2020}
}

备注

6 pages, 5 figures