克日，，，，威廉希尔质料基因组工程研究院曹桂新教授团队与复旦大学车仁超教授团队相助在国际著名期刊《Nature Communications》（影响因子：16.6）上揭晓题为“Distinct Skyrmion Phases at Room Temperature in Two-dimensional Ferromagnet Fe3GaTe2”的研究论文。。
磁性斯格明子因其纳米级拓扑自旋构型而被视为制备新型赛道存储器的潜在候选者。。在这种存储器中，，，，斯格明子沿着赛道移动，，，，并通过它们的保存与否来编码信息。。然而，，，，斯格明子霍尔效应导致它们在赛道界线处爆发横向运动并湮灭，，，，这是基于拓扑的存储器中的一个主要障碍。。虽然有几种计划被提出来解决这个问题，，，，好比使用反铁磁体和亚铁磁体举行磁化赔偿等，，，，但将铁磁质料作为首选系统尚未被思量。。最近的理论研究批注，，，，零霍尔角可以通过铁磁体内的混淆斯格明子实现，，，，即混淆Bloch-Néel两种手性自旋织构，，，，人们在对Ta/CoFeB/Ir异质结构的研究已经从实验上证实了这一结论。。然而，，，，在铁磁单晶质料中实现这种奇异的自旋纹理仍然是一个挑战。。
斯格明子示意图和Fe3GaTe2单晶质料的磁性表征
相比于异质结构，，，，简单质料内多种斯格明子的共存为设计自旋电子学器件提供了新的自由度。。例如，，，，磁存储器中的二进制数据流可以通过两种差别的斯格明子举行编码，，，，这有望降低赛道存储器中的过失率。。别的，，，，由于大的隧道磁电阻、强自旋轨道耦合和非通例响应等物理特征，，，，二维范德华磁体成为基于拓扑的自旋电子学的研究平台，，，，磁性斯格明子也被发明。。然而，，，，大大都这些质料的居里温度低于室温，，，，限制了它们的进一步应用。。迄今为止，，，，仅在100K的Fe5GeTe2中报道了多个伶仃子相位的共存。。因此，，，，探索室温下具有多种拓扑自旋结构共存的二维范德华磁质料关于新型赛道存储器的应用至关主要。。
在这项研究中，，，，作者在室温下使用洛伦兹透射电子显微镜(LTEM)在二维范德华磁性子料Fe3GaTe2单晶中视察到了两种差别种类的斯格明子相（混淆相和布洛赫相）。。通过在相同成像条件下使用LTEM模拟系统性地拟合了自旋纹理的强度漫衍作为样本倾斜的函数，，，，乐成地识别了斯格明子和畴壁的自旋构型。。效果批注，，，，偶极相互作用和Dzyaloshinskii–Moriya相互作用之间的细密关联有助于稳固具有高热稳固性的混淆Bloch-Néel拓扑自旋纹理。。这些发明提出了一种新的数据编码要领，，，，其中数据流可以在室温下编码在由两种差别粒子组成的单链中。。
场冷历程后室温及以上布洛赫斯格明子和混淆斯格明子的共存
复旦大学车仁超教授和威廉希尔质料基因组工程研究院曹桂新教授为论文配合通讯作者。。复旦大学博士研究生吕晓伟，，，，复旦大学青年研究员吕华良和威廉希尔质料基因组工程研究院博士研究生黄亚磊为配合第一作者。。别的，，，，质料基因组工程研究院硕士研究生董艺慧为配合相助者。。该论文获得了国家自然科学基金项目和科技部重点研发妄想的支持。。
文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-47579-9
