二维自旋1/2系统中的Skyrmion家族
摘要：二维自旋-1/2系统中发现类似Skyrmion的拓扑激发。通过用旋转算符表示自旋波函数，将自旋-1/2系统映射为Manakov系统。我们采用了解析和数值方法来解决得到的Manakov系统。利用广义相似变换，将二维Manakov系统化简为一维可积Manakov系统。以这种方式获得的解在原点发散。我们采用幂级数方法获得了一系列具有有限节点的局域且不发散的解。然后使用数值方法获得了一系列局域振荡解，其中节点数无限，对应于由两个自旋分量之间交替强度的同心圆环组成的Skyrmion。通过计算它们的能量泛函来研究这里找到的Skyrmion解的稳定性，该能量泛函是根据它们的有效大小得出的。结果表明，当同心圆环之间的相位差为π，即自旋向上和自旋向下交替时，Skyrmion最稳定。我们的结果也适用于具有双极化的光脉冲。
作者：Amaria Javed, L.Al Sakkaf, and U. Al Khawaja
论文ID：2108.01456
分类：Pattern Formation and Solitons
分类简称：nlin.PS
提交时间：2021-08-04