Topological excitations in field theory models of superconductivity and magnetism
Tid: Må 2021-10-04 kl 11.45
Plats: FP21 och via Zoom, Roslagstullsbacken 33, Stockholm (English)
Ämnesområde: Fysik Teoretisk fysik
Respondent: Filipp N. Rybakov , Fysik
Opponent: Professor Maxim Mostovoy, University of Groningen, Nederländerna
Handledare: Professor Egor Babaev, Fysik
Abstract
Topologiska excitationer har fått stor uppmärksamhet inom både fysik och matematik. I den kondenserade materiens fysik kan topologiska excitationer ha en avgörande roll för termodynamiska och elektromagnetiska egenskaper av material, medan dessa excitationer i högenergifysik var teoretisk betraktade som partiklar. De motsvarande teorierna är baserade på fältmodeller, vilka är av fundamental vikt för teoretisk fysik. Fältteoretiska modeller för supraledning och magnetism är de teoretiska utgångspunkterna för denna avhandling.
Topologiska excitationer i supraledare och magneter har studerats sedan 50-talet. Sedan dess har en stor mängd arbete ägnats åt att studera virvlar, Bloch-punkter och skyrmioner. I detta populära forskningsområde har vår forskning lett till upptäckten av nya fenomen, de huvudsakliga resultaten är:
Upptäckten av skyrmionflätor i kirala kubiska magneter och formuleringen av teorin rörande dessa.
Förklaring av samexisterande typ-1 och typ-2 supraledande signaturer i muon-spin-rotationsmätningar i ZrB_{12} genom teoretisk modellering av virveltillstånd som uppvisar kvalitativa överenstämmelser.
Teoretiskt och experimentellt bevis för magnetisk justerbar skyrmion-skyrmion interaktion i kirala kubiska magneter.
Experimentell observation av kirala flötesstrukturer förutspådd av Rybakov et el. (2015).
Teori rörande anti-chiral ferromagnetism, en ny typ av magnetisk ordning som ger upphov till unika skyrmioner.
Generalisering av Bogdanov-Yablonskii lösningen (1989) för klassiska modeller av magneter från fallet av en skyrmion med topologisk laddning-1 (+1) till alla heltalsladdningar.
Positivt besvarat Babaev-Faddeev-Niemi hypotesen (2002) rörande existensen av knutexcitationer i supraledare genom att ha demonstrerat stabila lösningar i en modell som tar i beaktande Andreev-Bashkin effekten.