journal article·2022-12Open access

Dynamical mass generation for ferromagnetic skyrmions in two dimensions

D. Wang, Hans-Benjamin Braun, Yan Zhou

Abstract

Magnetic skyrmions are topological magnetization textures that are characterized by the homotopy group of two dimensional spheres. Despite years of intensive research on skyrmions, the fundamental problem of the inertia of a skyrmion in driven motion remains unresolved. By properly taking into account a direct coupling between skyrmion motion and the correspondingly excited magnons, we identify a dynamical mass for the skyrmion in motion. The direct coupling between skyrmion motion and magnons can be employed to engineer skyrmion dynamics with magnons through ingenious material and geometry design.
Source: openaire · Quality: candidate unverified · Source record ↗

Research context

OpenAlex topics: Magnetic properties of thin films · Characterization and Applications of Magnetic Nanoparticles · Geomagnetism and Paleomagnetism Studies

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

References (56)

Show source-provided references
1. Braun · Adv. Phys. · 2012 · 61 · 110.1080/00018732.2012.663070 ↗
2. Skyrme · Nuclear Phys. · 1962 · 31 · 55610.1016/0029-5582(62)90775-7 ↗
3. Bogdanov · Sov. Phys.—JETP · 1989 · 68 · 101
4. Bogdanov · J. Magn. Magn. Mater. · 1994 · 138 · 25510.1016/0304-8853(94)90046-9 ↗
5. Rößler · Nature · 2006 · 442 · 79710.1038/nature05056 ↗
6. Mühlbauer · Science · 2009 · 323 · 91510.1126/science.1166767 ↗
7. Yu · Nature · 2010 · 465 · 90110.1038/nature09124 ↗
8. Fert · Nature Nanotechnol. · 2013 · 8 · 15210.1038/nnano.2013.29 ↗
9. Jonietz · Science · 2010 · 330 · 164810.1126/science.1195709 ↗
10. Heinze · Nat. Phys. · 2011 · 7 · 71310.1038/nphys2045 ↗
11. Büttner · Nat. Phys. · 2015 · 11 · 22510.1038/nphys3234 ↗
12. Schütte · Phys. Rev. B · 2014 · 90
13. Moutafis · Phys. Rev. B · 2009 · 7910.1103/PhysRevB.79.224429 ↗
14. Komineas · Phys. Rev. B · 2015 · 92
15. Psaroudaki · Phys. Rev. X · 2017 · 7
16. Makhfudz · Phys. Rev. Lett. · 2012 · 10910.1103/PhysRevLett.109.217201 ↗
17. Döring · Z. Naturf. a · 1948 · 3 · 37310.1515/zna-1948-0701 ↗
18. Guslienko · Phys. Rev. B · 2010 · 8110.1103/PhysRevB.81.014414 ↗
19. Higgs · Phys. Rev. Lett. · 1964 · 13 · 50810.1103/PhysRevLett.13.508 ↗
20. Englert · Phys. Rev. Lett. · 1964 · 13 · 32110.1103/PhysRevLett.13.321 ↗
21. Guralnik · Phys. Rev. Lett. · 1964 · 13 · 58510.1103/PhysRevLett.13.585 ↗
22. Capic · Phys. Rev. B · 2020 · 102 · 060404(R)10.1103/PhysRevB.102.060404 ↗
23. Kravchuk · Phys. Rev. B · 2018 · 9710.1103/PhysRevB.97.064403 ↗
24. Braun · Phys. Rev. B · 1996 · 53 · 323710.1103/PhysRevB.53.3237 ↗
25. Takagi · Phys. Rev. B · 1996 · 54 · 992010.1103/PhysRevB.54.9920 ↗
26. Gilbert · IEEE Trans. Magn. · 2004 · 40 · 344310.1109/TMAG.2004.836740 ↗
27. Berger · J. Appl. Phys. · 1978 · 49 · 215610.1063/1.324716 ↗
28. Slonczewski · J. Magn. Magn. Mater. · 1996 · 159 · L110.1016/0304-8853(96)00062-5 ↗
29. Landau · 1980
30. Thiaville · J. Appl. Phys. · 2004 · 95 · 704910.1063/1.1667804 ↗
31. Ya · Phys. Rev. B · 1998 · 57 · 3213(R)10.1103/PhysRevB.57.R3213 ↗
32. Li · Phys. Rev. Lett. · 2004 · 93
33. Thiaville · Europhys. Lett. · 2005 · 69 · 99010.1209/epl/i2004-10452-6 ↗
34. Xiao · Phys. Rev. B · 2006 · 73
35. Wang · Phys. Rev. B · 2020 · 101 · 18442810.1103/PhysRevB.101.184428 ↗
36. Lin · Phys. Rev. B · 2017 · 96
37. Dzyaloshinskii · Sov. Phys.—JETP · 1957 · 5 · 1259
38. Moriya · Phys. Rev. · 1960 · 120 · 9110.1103/PhysRev.120.91 ↗
39. Guslienko · J. Appl. Phys. · 2000 · 87 · 633710.1063/1.372698 ↗
40. Guslienko · J. Magn. Magn. Mater. · 2011 · 323 · 241810.1016/j.jmmm.2011.05.020 ↗
41. Ivanov · J. Exp. Theor. Phys. · 2004 · 99 · 129110.1134/1.1854816 ↗
42. Dugaev · Phys. Rev. B · 2005 · 7210.1103/PhysRevB.72.024456 ↗
43. Verschelde · Phys. Lett. B · 1988 · 215 · 44410.1016/0370-2693(88)91338-X ↗
44. Volovik · JETP Lett. · 1986 · 44 · 185
45. Bogdanov · J. Magn. Magn. Mater. · 1999 · 195 · 18210.1016/S0304-8853(98)01038-5 ↗
46. Schütte · Phys. Rev. B · 2014 · 90
47. Wang · Phys. Rev. B · 2020 · 101 · 020410(R)10.1103/PhysRevB.101.020410 ↗
48. Wang · IEEE Trans. Magn. · 2017 · 53
49. Goldstone · Nuovo Cimento · 1961 · 19 · 15410.1007/BF02812722 ↗
50. Goldstone · Phys. Rev. · 1965 · 127 · 96510.1103/PhysRev.127.965 ↗
51. Altland · 2015
52. Kamenev · 2013
53. Mass and momentum for vortices in two-dimensional easy-plane magnets
54. Rohart · Phys. Rev. B · 2013 · 8810.1103/PhysRevB.88.184422 ↗
55. Zang · Phys. Rev. Lett. · 2011 · 10710.1103/PhysRevLett.107.136804 ↗
56. Nagaosa · Nature Nanotechnol. · 2013 · 8 · 89910.1038/nnano.2013.243 ↗