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晶体中霍普夫子的实验证据首现

   2023-11-24   来源:科技日报   

   霍普夫子是几十年前预测的磁自旋结构,近年来已成为热门且具有挑战性的研究课题。22日发表在《自然》杂志上的一项研究中,来自瑞典、德国和中国的科学家合作提出有关霍普夫子的第一个实验证据。

 
  瑞典乌普萨拉大学物理系研究员菲利普·雷巴科夫表示,从基础和应用的角度来看,该研究结果很重要,因为实验物理学和抽象数学理论之间已经出现了一座新的桥梁,有可能导致霍普夫子在自旋电子学中得到应用。
 
  磁性斯格明子和霍普夫子是拓扑结构,由于其独特的类粒子特性而成为过去10年的热门研究课题。斯格明子是二维的,类似于涡旋状的弦,而霍普夫子是磁性样本体积内的三维结构,类似于甜甜圈形状的封闭、扭曲的斯格明子弦。
 
  尽管近年来进行了广泛的研究,但仅在合成材料中报道过磁性霍普夫子的直接观察。最新研究成果是使用透射电子显微镜和全息术,在B20型FeGe板晶体中稳定这种状态的第一个实验证据。结果具有高度可重复性,并且与微磁模拟完全一致。研究人员提供了统一的斯格明子—霍普夫子同伦分类,并深入了解三维手性磁体中拓扑孤子的多样性。
 
  这些发现开辟了实验物理学的新领域。同时,由于该物体是新事物,其许多有趣的特性仍有待发现。研究人员表示,霍普夫子未来最受关注的应用领域包括赛道内存、神经形态计算和量子位。
 

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