近日，应用物理领域国际知名期刊《Applied Physics Letters》上刊发了题为“High-topological-number skyrmions with tunable diameters in two-dimensional frustrated J1-J2 magnets” 的学术论文。理学院物理学系计算物理团队硕士生胡宏亮（光电信息工程专业）为论文第一作者，宋昌盛副教授为通讯作者，浙江理工大学、全省量子物态与光场调控重点实验室为论文署名单位。该工作得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金和浙江理工大学基础研究等项目支持。
工作简介：
磁斯格明子，一种具有拓扑保护性的涡旋磁结构，因其在赛道存储自旋器件中的广泛应用而备受关注。目前单拓扑荷（Q = 1）斯格明子已被深入研究，高拓扑荷（Q > 2）斯格明子由于在Dzyaloshinskii–Moriya相互作用（DMI）系统中的不稳定性而鲜有讨论。此工作中，我们基于二维阻挫J1 - J2海森堡模型，通过第一性原理计算和微磁模拟，揭示了六方密堆积晶格中高拓扑荷斯格明子的稳定性及其直径的可调控性。研究中，通过改变阻挫强度 (|J2/J1|，J1与J 2异号)可产生螺旋态、斯格明子态和铁磁态自旋纹理，并发现斯格明子自旋态随着拓扑荷的增加能在更广的参数范围内实现稳定。此外，斯格明子的直径可通过调整阻挫强度、单离子各向异性（K）和外部磁场（B）来进行调控，这些发现在二维CoCl2单层结构中得到了验证。此工作推动了对高拓扑荷斯格明子行为的深入理解，并为其在自旋电子器件中的应用提供了理论基础。
本工作的图文摘要
论文信息：
Hongliang Hu, Zhong Shen, Zheng Chen, Xiaoping Wu, Tingting Zhong, Changsheng Song*; High-topological-number skyrmions with tunable diameters in two-dimensional frustrated magnets. Appl. Phys. Lett., 125 (9), 092402 (2024).
https://doi.org/10.1063/5.0217683
