近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室杜海峰研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在不依賴(lài)任何外磁場(chǎng)的情況下，在室溫下實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的磁束。

他們的研究成果發(fā)表在 《自然通訊》上。

拓?fù)浯沤Y(jié)構(gòu)是一種具有非平凡拓?fù)湫再|(zhì)的自旋排列。這些結(jié)構(gòu)有望成為下一代數(shù)據(jù)載體，并能克服自旋電子學(xué)中傳統(tǒng)磁存儲(chǔ)技術(shù)的局限性。

在之前的研究中，該團(tuán)隊(duì)提出了一種在手性螺旋磁性材料 FeGe 中誘導(dǎo)磁性 skyrmion 束的方法。然而，在室溫下、沒(méi)有外部磁場(chǎng)的情況下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的磁束對(duì)于自旋電子學(xué)的實(shí)際應(yīng)用仍然是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。

為了解決這一難題，研究人員巧妙地將脈沖電流與室溫手性螺旋磁性材料 Co 8 Zn 10 Mn 2中的反向磁場(chǎng)結(jié)合起來(lái)，從而獲得了豐富多樣的室溫手性磁性 skyrmion，避免了之前 skyrmion 束生成過(guò)程中所需的復(fù)雜場(chǎng)冷卻過(guò)程。

此外，他們引入特殊的零場(chǎng)垂直螺旋疇磁化背景來(lái)穩(wěn)定磁性斯格明子束，通過(guò)建立完整的斯格明子束磁場(chǎng)-溫度相圖，最終在自由邊界條件下，在室溫、零外磁場(chǎng)條件下，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的孤立磁性斯格明子束。

研究團(tuán)隊(duì)表示，這項(xiàng)工作可以利用自由拓?fù)鋮?shù)約束來(lái)促進(jìn)拓?fù)渥孕娮悠骷陌l(fā)展。