Вышедшие номера
Конфигурации магнитных скирмионов высокого порядка и пирловского вихря в связанном состоянии
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation , FWES-2024-0002
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation , FFWR-2024-0017
Foundation for the Advancement of Theoretical Physics and Mathematics “BASIS", 23-1-3-52-1
Федосеев А.Д.1, Шустин М.С.2, Дзебисашвили Д.М.1
1Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия
2Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН, Черноголовка, Россия
Email: mshustin@yandex.ru
Поступила в редакцию: 6 марта 2025 г.
В окончательной редакции: 6 марта 2025 г.
Принята к печати: 5 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 18 августа 2025 г.

В рамках магнитного энергетического функционала гибридной 2D структуры сверхпроводник/киральный магнетик, в котором учитываются: обменное взаимодействие, одноионная анизотропия, а также орбитальные и зеемановские эффекты полей рассеяния пирловского вихря, изучены условия стабилизации магнитных скирмионов высокого порядка со значениями топологического заряда |Q|=3,4. В отличии от случая |Q|=2, изученного ранее [Письма в ЖЭТФ, 120, 539-546 (2024)], скирмионы с более высокими |Q| не обязаны формировать некоаксильные конфигурации связанной пары с вихрем Пирла. При этом для скирмионов с |Q|=3 конкуренция взаимодействий в континуальном пределе допускает различную степень коаксиальности, однако коаксиальная конфигурация не может быть стабилизирована на реальной дискретной решетке из-за малых размеров скирмионов. Скирмионы с |Q|=4 формируются устойчивые коаксиальные пары с вихрем Пирла. Ключевые слова: магнитные скирмионы, сверхпроводящий вихрь Пирла.
  1. А.А. Белавин, А.М. Поляков. Письма в ЖЭТФ 22, 503 (1975)
  2. F.N. Rybakov, O. Eriksson, N.S. Kiselev. arXiv:2412.17641v1 (2024)
  3. S.S.P. Parkin, M. Hayashi, L. Thomas. Science 320, 190-194 (2008)
  4. S.S.P. Parkin, S.-H. Yang. Nat. Nanotechnol. 10, 195-198 (2015)
  5. C. Psaroudaki, E. Peraticos, C. Panagopoulos. Appl. Phys. Lett. 123, 260501 (2023)
  6. L. Rozsa, K. Palotas, A. Deak, E. Simon, R. Yanes, L. Udvardi, L. Szunyogh, U. Nowak. Phys. Rev. B 95, 094423 (2017)
  7. M. Hassan, S. Koraltan, A. Ullrich, F. Bruckner, R.O. Serha, Kh.V. Levchenko, G. Varvaro, N.S. Kiselev, M. Heigl, C. Abert, D. Suess, M. Albrecht. Nat. Phys. 20, 615--622 (2024)
  8. F. Rybakov, N. Kiselev. Phys. Rev. B 99, 064437 (2019)
  9. V.M. Kuchkin, B. Barton-Singer, F.N. Rybakov, S. Blugel, B.J. Schroers, R.N. Kiselev. Phys. Rev. B 102, 144422 (2020)
  10. J. Tang, Y. Wu, W. Wang, L. Kong, B. Lv, W. Wei, J. Zang, M. Tian, H.U. Du. Nat. Nanotechnol. 16, 1086-1091 (2021)
  11. L. Yang, A. Savchenko, F. Zheng, N.S. Kiselev, F.N. Rybakov, X. Han, S. Blugel, R.E. Dunin-Borkowski. Adv. Mater. 36, 2403274 (2024)
  12. B. Seng, D. Schonke, J. Yeste, R.M. Reeve, N. Kerber, D. Lacour, J.-L. Bello, N. Bergeard, F. Kammerbauer, M. Bhukta, T. Ferte, Ch. Boeglin, F. Radu, R. Abrudan, T. Kachel, S. Mangin, M. Hehn, M. Klau. Adv. Funct. Mater. 31, 2102307 (2021)
  13. D.S. Kathyat, P. Sengupta. Phys. Rev. B 110, 144409 (2024)
  14. A.N. Bogdanov, D.A. Yablonsky. Sov. Phys. JETP 95, 178 (1989)
  15. M.A. Кузнецов, A.A. Фраерман. ЖЭТФ 164, 514-525 (2023)
  16. A. Leonov, M. Mostovoy. Nat. Commun. 6, 8275 (2015)
  17. R. Ozawa, S. Hayami, Y. Motome. Phys. Rev. Lett. 118, 147205 (2017)
  18. K.L. Metlov. Phys. Rev. Lett. 105, 107201 (2010)
  19. M.S. Shustin, V.A. Stepanenko, D.M. Dzebisashvili. Phys. Rev. B. 107, 195428 (2023)
  20. М.С. Шустин, Д.М. Дзебисашвили, В.А. Степаненко. ФТТ 65, 1021 (2023)
  21. А.Д. Федосеев, М.С. Шустин, Д.М. Дзебисашвили. Письма в ЖЭТФ 120, 539 (2024)
  22. E.S. Andriyakhina, I.S. Burmistrov. Phys. Rev. B 103, 174519 (2021)
  23. Е.С. Андрияхина, С. Апостолофф, И.С. Бурмистров. Письма в ЖЭТФ 116, 801 (2022)
  24. S.S. Apostoloff, E.S. Andriyakhina, P.A. Vorobyev, O.A. Tretiakov, I.S. Burmistrov. Phys. Rev. B 107, L220409 (2023)
  25. S.S. Apostoloff, E.S. Andriyakhina, I.S. Burmistrov. Phys. Rev. B 109, 104406 (2024)
  26. G. Yang, P. Stano, J. Klinovaja, D. Loss. Phys. Rev. B 93, 224505 (2016)
  27. A.P. Petrovic, M. Raju, X.Y. Tee, A. Louat, I. Maggio-Aprile, R.M. Menezes, M.J. Wyszynski, N.K. Duong, M. Reznikov. Phys. Rev. Lett. 126, 117205 (2021)
  28. E. Andriyakhina, I. Burmistrov. Phys. Rev. B 103, 17, 174519 (2021)
  29. U. Gungordu, A.A. Kovalev. J. Appl. Phys. 132, 041101 (2022)
  30. J. Nothhelfer, S.A. Di az, S. Kessler, T. Meng, M. Rizzi, K.M.D. Hals, K. Everschor-Sitt. Phys. Rev. B 105, 224509 (2022)
  31. S.T. Konakanchi, J.I. Vayrynen, Y.P. Chen, P. Upadhyaya, L.P. Rokhinson. Phys. Rev. Res. 5, 033109 (2023)
  32. D. Sen, R. Chitra. Phys. Rev. B 51, 1922 (1995)
  33. O.I. Motrunich. Phys. Rev. B 73, 155115 (2006)
  34. A.O. Leonov, T.L. Monchesky, N. Romming, A. Kubetzka, A.N. Bogdanov, R. Wiesendanger. New J. Phys. 18, 065003 (2016)
  35. R.M. Menezes, J.F.S. Neto, C.C. de Souza Silva, M.V. Milosevic. Phys. Rev. B 100, 014431 (2019)
  36. J. Pearl. Appl. Phys. Lett. 5, 65 (1964)
  37. A.A. Abrikosov. Fundamentals of the Theory of Metals. North-Holland, Amsterdam (1988)
  38. G. Carneiro, E.H. Brandt. Phys. Rev. B 61, 6370 (2000)
  39. X. Wang, H. Yuan, M.X. Wang. Commun. Phys. 1, 1 (2018)
  40. В.Ю. Ирхин, Ю.П. Ирхин. Электронная структура, корреляционные эффекты и физические свойства d- и f-переходных металлов и их соединений. РХД, М. (2008). 476 с
  41. Y. Xie, A. Qian, B. He, Y.-B. Wu, Sh. Wang, B. Xu, G. Yu, X. Han, X.G. Qiu. Phys. Rev. Lett 133, 166706 (2024)
  42. M. Beg, M. Lang, H. Fangohr. IEEE Trans. Magn. 58, 1 (2022).