近日，中科院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心研究員田明亮課題組在斯格明子（Skyrmions，簡(jiǎn)稱S）材料研究中取得新進(jìn)展：該課題組在國(guó)際上**利用傳統(tǒng)電學(xué)方法探測(cè)到單個(gè)斯格明子的產(chǎn)生與湮滅過程。7月6日，課題組杜海峰博士的論文以《螺旋磁體MnSi納米線中磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的Skyrmion團(tuán)簇態(tài)的量子轉(zhuǎn)變的電探測(cè)》為題發(fā)表在國(guó)際有名期刊《自然/通信》上。

斯格明子是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的粒子。在普通粒子中，原子所帶電荷都集中在一側(cè)，但在斯格明子中，電荷以渦旋狀穩(wěn)定排列。電荷可被移動(dòng)重組，但渦旋結(jié)構(gòu)不會(huì)改變。科研人員相信，利用斯格明子*特的渦旋結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的微型化。中科院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心在斯格明子材料研究中取得新進(jìn)展。

除此之外，斯格明子還具有能耗超小的特點(diǎn)。“可以想象，由包含S相磁性材料制成的自旋電子學(xué)器件將具有非常小的能耗，在未來低能耗自旋器件的應(yīng)用中具有極大潛力。”科研人員表示，而想要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，首先需要對(duì)單個(gè)斯格明子產(chǎn)生與湮滅過程進(jìn)行電探測(cè)。然而這并非易事——對(duì)于大塊材料，S 晶格中單個(gè)斯格明子的產(chǎn)生和湮滅在能量上區(qū)別很小。中科院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心在斯格明子材料研究中取得新進(jìn)展。

為此，田明亮研究小組與美國(guó)霍普金斯大學(xué)臧佳棟博士以及威斯康星大學(xué)麥迪遜分校金松教授在材料的制備以及理論模擬方面進(jìn)行了有效合作研究。團(tuán)隊(duì)以一維MnSi納米線為研究對(duì)象，在國(guó)際上**確定了在一維納米體系中存在高度穩(wěn)定的斯格明子態(tài)，隨后進(jìn)一步減小納米線的尺寸，當(dāng)納米線的尺寸和單個(gè)斯格明子的大小相當(dāng)時(shí)，在磁阻曲線上觀察到系列不連續(xù)的臺(tái)階。理論計(jì)算表明，這些不連續(xù)跳變嚴(yán)格對(duì)應(yīng)單個(gè)斯格明子的產(chǎn)生以及湮滅過程。中科院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心在斯格明子材料研究中取得新進(jìn)展。