Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Thermal stability and topological charge fragmentation in antiskyrmions of rhombohedral barium titanate

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378271%3A_____%2F25%3A00638748" target="_blank" >RIV/68378271:_____/25:00638748 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://hdl.handle.net/11104/0369398" target="_blank" >https://hdl.handle.net/11104/0369398</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.111.174106" target="_blank" >10.1103/PhysRevB.111.174106</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Thermal stability and topological charge fragmentation in antiskyrmions of rhombohedral barium titanate

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Antiskyrmions, as topological quasiparticles, hold significant promise for spintronics and nanoscale data storage applications. Using molecular dynamics simulations based on effective Hamiltonians, we investigated the thermal stability of antiskyrmion nanodomains in rhombohedral barium titanate. At 1 K, antiskyrmions with a topological charge of -2 were found to be the most stable nanodomain state across all diameters examined by us. In our systematic study, the most robust antiskyrmion was found to have a diameter of 4 nm, maintaining its original size, shape, and topological charge up to the characteristic temperature T* ≈ 85 K. Domains with diameters between 2.8 and approximately 4.5 nm exhibited fragmentation into six topological defects, termed quarks, each carrying a fractional skyrmion charge of -1/3. For domains larger than 4.5 nm, each topological quark split into two prequarks, each with a charge of -1/6. These larger nanodomains demonstrated increased mobility and a growing tendency for shape and skyrmion charge fluctuations. Above the T* temperature, all larger nanodomains gradually shrank to a diameter of about 4 nm before collapsing into a single-domain state. These findings reveal the relatively high stability of antiskyrmions over a broad temperature range, even in the absence of a stabilizing bias field, and emphasize the pivotal role of topological quark dynamics. This establishes barium titanate as a key platform for exploring and applying topological phenomena.

  • Název v anglickém jazyce

    Thermal stability and topological charge fragmentation in antiskyrmions of rhombohedral barium titanate

  • Popis výsledku anglicky

    Antiskyrmions, as topological quasiparticles, hold significant promise for spintronics and nanoscale data storage applications. Using molecular dynamics simulations based on effective Hamiltonians, we investigated the thermal stability of antiskyrmion nanodomains in rhombohedral barium titanate. At 1 K, antiskyrmions with a topological charge of -2 were found to be the most stable nanodomain state across all diameters examined by us. In our systematic study, the most robust antiskyrmion was found to have a diameter of 4 nm, maintaining its original size, shape, and topological charge up to the characteristic temperature T* ≈ 85 K. Domains with diameters between 2.8 and approximately 4.5 nm exhibited fragmentation into six topological defects, termed quarks, each carrying a fractional skyrmion charge of -1/3. For domains larger than 4.5 nm, each topological quark split into two prequarks, each with a charge of -1/6. These larger nanodomains demonstrated increased mobility and a growing tendency for shape and skyrmion charge fluctuations. Above the T* temperature, all larger nanodomains gradually shrank to a diameter of about 4 nm before collapsing into a single-domain state. These findings reveal the relatively high stability of antiskyrmions over a broad temperature range, even in the absence of a stabilizing bias field, and emphasize the pivotal role of topological quark dynamics. This establishes barium titanate as a key platform for exploring and applying topological phenomena.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GX19-28594X" target="_blank" >GX19-28594X: Feroelektrické skyrmiony</a><br>

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Physical Review B

  • ISSN

    2469-9950

  • e-ISSN

    2469-9969

  • Svazek periodika

    111

  • Číslo periodika v rámci svazku

    17

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    10

  • Strana od-do

    174106

  • Kód UT WoS článku

    001494567700005

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105005154098