近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強磁場科學(xué)中心的低功耗量子材料研究團隊在拓撲磁結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方面取得重要進展。他們的最新研究成果已在著名學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》上發(fā)表。

拓撲磁結(jié)構(gòu)具有獨特的拓撲特性和優(yōu)越的穩(wěn)定性，便于電流調(diào)控，有潛力成為未來磁電子學(xué)器件的核心元件，從而突破傳統(tǒng)磁存儲的局限。早前，該團隊已經(jīng)成功地通過反轉(zhuǎn)磁場控制生成多種拓撲荷磁結(jié)構(gòu)，并在手性螺旋磁性材料FeGe中觀察到了磁束子。

要實現(xiàn)多拓撲荷自旋電子學(xué)器件的實際應(yīng)用，需要在室溫、無磁場環(huán)境下穩(wěn)定產(chǎn)生磁束子。然而，過去的磁束子通常只能在低溫、磁場環(huán)境下形成。

此次，該團隊在室溫手性螺磁材料Co8Zn10Mn2中，巧妙地運用脈沖電流和反轉(zhuǎn)磁場相結(jié)合的方法，成功制備出豐富的室溫手性磁束子，無需復(fù)雜的場冷操作。

此外，他們還揭示了一種特殊的零磁場垂直螺旋疇磁化背景，用以穩(wěn)定磁束子，繪制出磁束子的完整磁場-溫度相圖，并在自由邊界條件下實現(xiàn)了零磁場室溫下孤立磁束子的穩(wěn)定存在。

這項研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究領(lǐng)域青年團隊計劃等項目的資助。