近日，我院計算凝聚态物理組在自旋結構的拓撲數調控研究方面取得新進展，相關成果“Manipulating topological charge of nested skyrmion bags bymicrowave magnetic fields”發表在《Applied Physics Letters》(2024,124, 122403)，碩士研究生李爽為第一作者，金晨東博士為通訊作者。
嵌套斯格明子袋是一種作為具有任意整數拓撲電荷的磁孤子，在數據編碼中具有潛在的應用前景。其中一個關鍵問題是如何對嵌套斯格明子袋内的斯格明子進行局部操縱以控制總拓撲電荷。在本研究中，我們通過微磁學計算探索了嵌套斯格明子袋可能存在的不同基态和共振激發譜，并在此基礎上證明了利用微波磁場可以實現對嵌套斯格明子袋拓撲電荷的操控，即利用不同的面外激勵模式選擇性地激發嵌套斯格明子袋自旋結構中的内、中、和外斯格明子，最後通過對不同區域能量的拆分計算，進一步分析了不同位置斯格明子的湮滅與面外微波磁場的關系。我們提出了一種簡便可行的方法來操控嵌套斯格明子袋的拓撲電荷，有可能推進其在存儲和邏輯設備中的應用。
該工作得到了國家自然科學基金、河北省自然科學基金、中央引導地方基金、BETVLCTOR伟德官方网站高層次引進人才項目、BETVLCTOR伟德官方网站科研創新團隊項目、河大超算等的資助和支持。
論文鍊接：https://doi.org/10.1063/5.0200380
