图a 自旋电流密度大小与斯格明子的响应；图b-c 斯格明子与不均匀磁性各项异性势阱的相互作用；图d 自旋电流驱动下斯格明子的产生与运动。

近日，物理与电子学院2018级硕士研究生郝夏玮作为第一作者在国际著名期刊Applied Physics Reviews（应用物理评论）发表了题为“Skyrmion battery effect via inhomogeneous magnetic anisotropy”的研究论文。该研究成果是物理与电子学院在磁学领域探索的阶段性成果，法国马赛大学Aurelien Manchon教授和沙特国王科技大学卓冯骏博士参与了此项工作，程振祥教授和李航博士为论文共同通讯作者，河南大学为第一署名单位。

斯格明子（Skyrmion）是一种拓扑学非平庸的螺旋状自旋微结构，它具有驱动电流低，超快的磁性响应速度和较强的拓扑稳定性等优点，可以作为磁性存储设备基元。然而设计并实现基于斯格明子的电子器件，需要稳定产生磁性斯格明子的源。为解决这个问题，我们设计了一种圆形金属薄膜异质结构用于产生和稳定磁性斯格明子。通过在圆形区域内实现不均匀变化的垂直磁各向异性，可以在零磁场下产生尺寸小于100 nm的稳定斯格明子。当该结构被整合到磁导体中并施加自旋极化电流时，这种薄膜异质结构可以连续发射斯格明子。和传统源结构设计相比，该结构无需外加磁场，响应快速、驱动流低，因此在磁性存储设备方面具有更宽广的应用前景。

本研究工作得到了国家自然科学基金委员会和河南大学的支持。

《Applied Physics Reviews》杂志是美国物理联合会（American Institute of Physics）旗下的顶级期刊，2020年影响因子：17.054。

论文链接：https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0035622