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フラストレート強磁性薄膜におけるスキルミオン動態および電流誘起ヘリシティーの固定・解放遷移
ヘリシティー軌道結合は、フラストレート磁性体における磁気スカーミオンの興味深い特徴である。本報では、双極子間相互作用を明示的に含めることで、J <sub>1</sub>-J <sub>2</sub>-J <sub>3</sub>古典ハイゼンベルク模型に基づき、フラストレート磁性体におけるスキルミオン動態を研究する。スキルミオンエネルギーは双極子間相互作用によりヘリシティー依存をもたらし、その結果、ヘリシティーが固定された電流誘起遷移動作が発生する。最低エネルギー状態は縮退ブロッホ型状態であり、これは2値記憶の形成に用いることができる。駆動電流を増加させることによりヘリシティー固定・解除遷移が発生し、この時に遷移動作が回転動作へと変化する。これに加え、2つのスキルミオンが自発的に束縛状態を形成することを実証する。また、駆動電流により強制的にもたらされる束縛状態の分離についても研究する。さらに、一組のスキルミオンとアンチスキルミオンの対消滅についても示す。著者らの研究結果は、特殊なフラストレートスキルミオンによりトポロジカル磁性における適用を実現できる可能性があることを明らかにしている。