Curvature-induced skyrmion deformation
Ключові слова:
Néel and Bloch skyrmions, first-order perturbation theory, Dzyaloshinskii–Moriya interactionАнотація
Проведено систематичний аналіз рівноважних рішень для скирміонів Нееля та Блоха на циліндричній оболонці, продемонстровано, що обидва зазнають деформації, спричиненої кривизною. Розглядаючи кривизну як мале збурення та застосовуючи теорію збурень першого порядку, ми розкладаємо деформацію на радіально-симетричну та еліптичну частини. Орієнтація еліптично деформованої форми скирміона залежить від типу скирміона. Для скирміона Нееля довга півось еліпса орієнтована вздовж або перпендикулярно до твірної циліндра залежно від знаків кривизни та взаємодії Дзялошинського– Морії. На противагу цьому, еліптична форма скирміона Блоха утворює з твірною кут ±π/4 . Теоретично передбачені форми скирміонів порівнюються з тими, що отримані з чисельних спін-граткових моделювань. Використовуючи моделювання, ми також досліджуємо нелінійний режим за межами застосовності теорії збурень першого порядку. Зокрема, ми демонструємо, що скирміон Нееля може колапсувати при достатньо великій кривизні.
