光诱导控制Rashba-Dresselhaus自旋-轨道耦合系统中各向异性Dzyaloshinskii–Moriya相互作用

《physica status solidi (b)–– basic solid state physics》：Photoinduced Control of Anisotropic Dzyaloshinskii–Moriya Interactions in Rashba–Dresselhaus Spin–Orbit-Coupled Systems

光驱动下磁性薄膜中各向异性Dzyaloshinskii-Moriya互作用调控手性skyrmions研究。基于Floquet微扰法推导有效哈密顿量，揭示Rashba与Dresselhaus自旋-轨道耦合相位差异诱导各向异性DM耦合，从而调控skyrmions手性与螺旋性。

　　

摘要

手性磁斯格明子是一种拓扑保护的自旋结构，对基础物理学和下一代自旋电子器件具有重大研究价值。它们的稳定性源于在具有破缺反演对称性和强自旋-轨道耦合的系统中存在的Dzyaloshinskii–Moriya（DMI）相互作用。本文分析了在非共振电磁驱动下，同时存在Rashba和Dresselhaus自旋-轨道耦合的磁性薄膜中的各向异性DMI。采用Floquet微扰方法，推导出了包含光诱导交换相互作用的有效哈密顿量。分析表明，在场驱动下，Rashba和Dresselhaus自旋-轨道耦合产生的DMI贡献大小相等，但存在相对相位差。这种对相位敏感的不对称性导致了各向异性的DMI，从而控制了斯格明子自旋结构的手性和螺旋性。研究还发现，场驱动引起的各向异性会显著改变DMI耦合系数。这些结果为通过光和自旋-轨道相互作用动态调控DMI及斯格明子特性提供了新策略，为可重构的基于斯格明子的器件设计提供了理论依据。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。