近日，我院计算凝聚态物理组在自旋结构的拓扑数调控研究方面取得新进展，相关成果“Manipulating topological charge of nested skyrmion bags bymicrowave magnetic fields”发表在《Applied Physics Letters》(2024,124, 122403)，硕士研究生李爽为第一作者，金晨东博士为通讯作者。
嵌套斯格明子袋是一种作为具有任意整数拓扑电荷的磁孤子，在数据编码中具有潜在的应用前景。其中一个关键问题是如何对嵌套斯格明子袋内的斯格明子进行局部操纵以控制总拓扑电荷。在本研究中，我们通过微磁学计算探索了嵌套斯格明子袋可能存在的不同基态和共振激发谱，并在此基础上证明了利用微波磁场可以实现对嵌套斯格明子袋拓扑电荷的操控，即利用不同的面外激励模式选择性地激发嵌套斯格明子袋自旋结构中的内、中、和外斯格明子，最后通过对不同区域能量的拆分计算，进一步分析了不同位置斯格明子的湮灭与面外微波磁场的关系。我们提出了一种简便可行的方法来操控嵌套斯格明子袋的拓扑电荷，有可能推进其在存储和逻辑设备中的应用。
该工作得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金、中央引导地方基金、河北大学高层次引进人才项目、河北大学科研创新团队项目、河大超算等的资助和支持。
论文链接：https://doi.org/10.1063/5.0200380
