我国科学家首次发现多拓扑荷特性“磁束子”，助力拓扑磁电子学研究

集微网消息，据科技日报报道，中科院合肥研究院强磁场中心与合作者合作，在理论和实验上首次发现多拓扑荷特性“磁束子”，揭示了磁性材料中拓扑磁结构的多样性。研究成果日前发表在《自然 · 纳米技术》上。

图片来源：科技日报

尽管已有“磁斯格明子袋”和“多拓扑态磁涡旋”等多拓扑态磁结构理论提出，但从未在实验上进行证实。合作团队首先通过三维微磁学计算模拟提出了一种由中间层“磁斯格明子袋”与表面层“多拓扑态磁涡旋”结合的三维多拓扑态磁结构，并将这种磁结构命名为“磁斯格明子束子”，简称“磁束子”。研究团队通过零磁场对斯格明子和螺旋磁畴混合态反转磁场的方法，成功地在实验上实现了新型“磁束子”拓扑磁结构，在这一磁结构中首次观察到具有不同磁拓扑荷的“磁束子”，并在此基础上研究了纳秒脉冲电流驱动下“磁束子”的运动行为。

结果表明，多拓扑荷“磁束子”具有粒子行为，能够作为一个整体在电流驱动下运动，并且其运动轨迹与拓扑荷符号密切相关。

这一成果将拓扑磁电子学研究对象从单位拓扑荷扩展到多拓扑荷，为未来开发多态存储、逻辑及信息处理器件提供了新的数据载体研究对象，有望开辟拓扑磁电子学研究新领域。(校对/Winfred)