近期，安徽年夜学传授杜海峰、宋东升团队哄骗聚焦离子束微纳器件制备技能制备出了世界上最小尺寸的斯格明子赛道器件单位（赛道宽度100纳米），联合高时空分辩原位洛伦兹电镜技能，实现了纳秒电脉冲驱动下，100纳米宽度赛道中80纳米磁斯格明子一维、不变、高效的运动，为修筑高密度、高速率、靠得住的新型拓扑磁电子学器件提供了主要支撑。相干研究结果日前揭晓在《天然-通信》。

2009年，德国科学家于一类手性金属磁性质料中，发明一种具备非平淡拓扑特征的磁布局，称之为磁斯格明子。其具备尺寸小、不变性高、电流易操控等长处，无望作为下一代数据载体，用在修筑新型的磁电子学器件。

实现电流驱动下磁斯格明子于纳米赛道中不变、可控的运动，是器件修筑中最焦点的问题之一。然而，于已往15年的研究中，有两个要害问题仍未获得有用解决：一是器件特性尺寸太年夜，今朝试验上展示的最小条带宽度年夜在400纳米，不切合器件的高密度要求；二是斯格明子霍尔效应：磁斯格明子因为其自身怪异的拓扑属性，于运动历程中孕育发生偏转，这会致使其运动轨迹不成控，而且轻易于赛道界限消散，是器件修筑的主要障碍。

针对于这两个问题，杜海峰团队成长了器件布局单位聚焦离子束加工制备技能，设计制备出厚度匀称、界限/外貌平整、非晶层厚度小在2 纳米的高品质FeGe纳米条带。FeGe纳米条带的长度10微米，宽度100纳米，为今朝报导的最小尺寸。

此外，团队还研制了透射电镜原位加电芯片，扩大了洛伦兹透射电镜原位加电功效。他们经由过程节制电流脉冲宽度及电流密度，哄骗赛道界限的边沿态磁布局不变斯格明子运动，实现了单个80纳米巨细的磁斯格明子于100纳米 FeGe赛道中的一维、不变运动。

这些成果展示了纳米赛道中磁斯格明子高速、不变的运动特征，为基在磁斯格明子器件的修筑奠基了根蒂根基。

相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-49976-6

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