“大湖名城，創新高地”
科教名城合肥，
又一次向世人展示了他的實力，
科學的又一次重大發現，
將帶來產業技術的革新！
接下來，
陽陽帶你一起走近科學~
陽陽近日從中國科學院強磁場科學中心獲悉，該中心田明亮課題組杜海峰研究員和德國尤利西研究中心團隊合作，利用電子全息技術，在準二維螺旋磁性材料FeGe納米結構中實驗發現一種稱之為“磁浮子”的新型三維局域磁結構。
2009年，德國科學家在一類稱之為螺旋磁性材料中發現了一種具有粒子特性的拓撲磁結構，即磁斯格明子。斯格明子可以作為基本的數據比特來構建未來高密度、高速度、低能耗磁存儲器。但是長久以來，斯格明子被認為是此類材料中唯一存在的局域磁結構，因此只能作為二進制數據比特中的“1”或“0”一個，可以利用鐵磁態作為另一個數據比特的載體。但是，由於斯格明子本身是存在於鐵磁背景中，熱擾動等外部因素會使斯格明子發生漂移，從而引起實際信息存儲中的紊亂。通過在磁存儲單元間構造人工缺陷能夠限制斯格明子的無序運動，但無疑會增加器件設計的複雜性與成本。
研究表明，磁拓撲態之間的相互作用可以有效抑制它們的自發漂移，然而，同一種磁拓撲態結構，如磁斯格明子，很難實現“0”和“1”不同數據比特的分辨。因此，尋找新型局域的磁結構是解決該難題的主要途徑。
2015年，德國科學家首先理論預言在一定厚度的螺旋磁性材料中還存在一種磁結構——手性磁浮子。磁浮子是漂浮在材料表面的一種新型局域磁結構，可以取代鐵磁態作為數據比特“0”應用到存儲器設計中，這種新設計可以安全避免額外的構造人工缺陷等工藝，具有結構簡單和成本低的優點。
圖：a，磁斯格明子及磁浮子的自旋排列；b，由磁斯格明子及磁浮子作為數據載體構成的數據流，以及相應的數據存儲示意圖；c，磁斯格明子及磁浮子在納米條帶中的三維磁構型；d，磁斯格明子及磁浮子所對應的磁相位，磁浮子具有弱的相位襯度，具體數值如圖e所示。
在研究中，科研人員利用聚焦離子束技術製備了高質量的納米結構樣品，通過和德國尤利西合作團隊多次實驗摸索，在FeGe納米材料中利用電子全息技術首次在實空間中直接觀測到磁浮子，並且進一步發現磁浮子可以與斯格明子共存。
這一研究結果不僅擴展了手性磁體中拓撲磁結構的範圍，還為相關的器件設計提供了很好的基礎。
陽陽相信，這次的發現
又將開闢一個新的領域，
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