单层 CrCl3 中的类 meron 拓扑自旋缺陷

摘要 低维磁性系统中的非共线自旋织构由于其源于手性和拓扑性质的非凡特性及广阔应用前景，已被研究了数十年。然而，拓扑自旋态在材料中的实现仍然有限。利用第一性原理和 Monte Carlo 模拟，我们提出单层三氯化铬（CrCl 3 ）可作为观测涡旋/反涡旋型拓扑缺陷（即所谓的 meron）的有潜力的候选材料。研究发现涡旋和反涡旋的数量相同，从而保持了整体的整数拓扑单元。通过外加磁场微扰，我们展示了这些 meron 对的稳健性，并揭示了用于调控铁磁序与类 meron 缺陷之间杂化的丰富相空间。外加磁场下拓扑激发的特征也为实验验证提供了关键信息。我们的研究预测，具有弱自旋-轨道耦合的二维磁体可能是实现类 meron 自旋织构的有潜力的家族体系。