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フラストレート強磁性膜におけるスキルミオンダイナミクス及び電流誘起ヘリシティの固定－非固定遷移
ヘリシティ軌道結合は、フラストレート磁石における磁性スキルミオンの興味深い特徴である。ここで、我々は、双極子相互作用を含めることにより、J <sub>1</sub>-J <sub>2</sub>-J <sub>3</sub>の古典的ハイゼンベルグ模型に基づいて、フラストレート磁石におけるスキルミオンダイナミクスを明確に調査する。スキルミオンエネルギーは、双極子相互作用によりヘリシティ依存を獲得し、その結果、固定ヘリシティを持つ電流誘起の並進運動が発生する。エネルギーが最も低い状態は、縮退ブロッホ型状態であり、これは2値メモリの構築に使用することができる。駆動電流を増大させることにより、ヘリシティの固定－非固定遷移が発生し、このとき並進運動は回転運動に変化する。さらに、我々は、2つのスキルミオンが自然発生的に束縛状態を形成し得ることを実証する。駆動電流によって強制された束縛状態の分離も考察する。また、スキルミオンと反スキルミオンの対の消滅を示す。我々の結果は、この特有のフラストレートスキルミオンが、位相的磁性への実現可能な応用を可能にし得ることを明らかにする。