近日，我院計算凝聚態(tài)物理組在自旋結(jié)構(gòu)的拓撲數(shù)調(diào)控研究方面取得新進展，相關(guān)成果“Manipulating topological charge of nested skyrmion bags bymicrowave magnetic fields”發(fā)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(shù)拓撲電荷的磁孤子，在數(shù)據(jù)編碼中具有潛在的應(yīng)用前景。其中一個關(guān)鍵問題是如何對嵌套斯格明子袋內(nèi)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(xué)計算探索了嵌套斯格明子袋可能存在的不同基態(tài)和共振激發(fā)譜，并在此基礎(chǔ)上證明了利用微波磁場可以實現(xiàn)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(fā)嵌套斯格明子袋自旋結(jié)構(gòu)中的內(nèi)、中、和外斯格明子，最後通過對不同區(qū)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(guān)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(shè)備中的應(yīng)用。

該工作得到了國家自然科學(xué)基金、河北省自然科學(xué)基金、中央引導(dǎo)地方基金、BETVLCTOR偉德官方網(wǎng)站高層次引進人才項目、BETVLCTOR偉德官方網(wǎng)站科研創(chuàng)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