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凝聚态物理 > 强关联电子

arXiv:2504.01133v1 (cond-mat)
[提交于 2025年4月1日 ]

标题: 摇晃和推动磁涡:具有零临界电流的非平衡相的形成

标题: Shaking and pushing skyrmions: Formation of a non-equilibrium phase with zero critical current

Authors:Felix Rucker, Alla Bezvershenko, Denis Mettus, Andreas Bauer, Markus Garst, Achim Rosch, Christian Pfleiderer
摘要: 在三维手性磁体中,斯格明子是与外加磁场平行的类线状结构。 磁斯格明子晶格与自旋流和磁场的有效耦合使其能够动态操控。 在这里,我们研究了当以毫秒时间尺度缓慢改变磁场方向(最多几度)的同时,通过电流传动斯格明子晶格时,斯格明子晶格的动力学行为。 磁场振荡诱导斯格明子线方向的抖动,导致平移运动临界脱钉电流消失的状态出现。 我们测量了MnSi的横向磁化率,以追踪由电流、振荡磁场或其组合引起的各种脱钉相变。 在无序条件下,弯曲和运动的斯格明子线的有效滑移-粘滞模型解释了实验的主要特征,并预测了在摇晃和推动下存在几种动态斯格明子晶格相,代表了远离热平衡的新物质状态。
摘要: In three-dimensional chiral magnets, skyrmions are line-like objects oriented parallel to the applied magnetic field. The efficient coupling of magnetic skyrmion lattices to spin currents and magnetic fields permits their dynamical manipulation. Here, we explore the dynamics of skyrmion lattices when slowly oscillating the field direction by up to a few degrees on millisecond timescales while simultaneously pushing the skyrmion lattice by electric currents. The field oscillations induce a shaking of the orientation of the skyrmion lines, leading to a phase where the critical depinning current for translational motion vanishes. We measure the transverse susceptibility of MnSi to track various depinning phase transitions induced by currents, oscillating fields, or combinations thereof. An effective slip--stick model for the bending and motion of the skyrmion lines in the presence of disorder explains main features of the experiment and predicts the existence of several dynamical skyrmion lattice phases under shaking and pushing representing new phases of matter far from thermal equilibrium.
主题: 强关联电子 (cond-mat.str-el) ; 中尺度与纳米尺度物理 (cond-mat.mes-hall)
引用方式: arXiv:2504.01133 [cond-mat.str-el]
  (或者 arXiv:2504.01133v1 [cond-mat.str-el] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.01133
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Christian Pfleiderer [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 4 月 1 日 19:08:31 UTC (4,362 KB)
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