Трехмерные вихревые статические солитоны в несоизмеримых магнитных кристаллах

Abstract

Предсказан новый тип трехмерных магнитных солитонов в легкоосном ферромагнетике при одновременном учете взаимодействия Дзялошинского–Мория и внешнего магнитного поля. Полученные численным методом статические трехмерные солитоны с конечной энергией характеризуются топологическим индексом Хопфа H = 0 и имеют вихревую структуру. Определена структура таких солитонов и зависимость энергии от внешнего магнитного поля. Исследовано асимптотическое поведение найденных солитонов и получено необходимое условие существования.

Передбачено новий тип тривимірних магнітних солітонів у легковісному феромагнетику при одночасному врахуванні взаємодії Дзялошинського–Морія та зовнішнього магнітного поля. Отримані чисельним методом статичні тривимірні солітони з кінцевою енергією характеризуються топологічним індексом Хопфа H = 0 і мають вихорову структуру. Визначено структуру таких солітонів і залежність енергії від зовнішнього магнітного поля. Досліджено асимптотичну поведінку знайдених солітонів і отримано необхідну умову існування.

A new type of three-dimensional magnetic solitons in a uniaxial ferromagnet is predicted with a simultaneous account of Dzyaloshinsky–Moriya interaction and external magnetic field. The static threedimensional solitons of a finite energy obtained by the numerically method are characterized by topological Hopf index H = 0 and a vortex structure. The soliton structure and the dependence on external magnetic field of energy are found. The asymptotic behavior of these solitons is investigated and a necessary condition for their existence is found.