您当前浏览器版本过低,为了不影响您的使用,建议您使用最新的谷歌浏览器、火狐浏览器、 360浏览器,更换浏览器后使用更流畅!(注意!双核浏览器请切换为极速模式)
400-607-9388

华南理工大学,最新Nature!

2023-11-27
6643

2023年11月22日,华南理工大学郑风珊、德国彼德古莱堡研究所Nikolai S. Kiselev及瑞典乌普萨拉大学 Filipp N. Rybakov共同通讯在Nature在线发表题为“Hopfion rings in a cubic chiral magnet”的研究论文,该研究提出了对晶体中光子的直接观察


该研究使用透射电子显微镜观察了B20型FeGe板中hopfions s与skymion弦形成耦合态的过程。提供了一个成核的协议,并用洛伦兹成像和电子全息验证。该结果具有很高的可重复性,与微磁模拟完全一致。该研究提供了一个统一的skyrion-hopfions 同伦分类,并提供了对三维手性磁体中拓扑孤子多样性的见解。


拓扑磁孤子是一种局域磁结构,具有与普通粒子相似的性质。特别是,它们可以在外界刺激的影响下相互作用和移动。手性磁天幕就是这类天体的典型例子。在厚的三维(3D)样品中,skyrmions的磁化矢量场通常形成漩涡状的弦,可以从一个表面穿透整个样品到另一个表面。这种丝状磁性结构是海森堡交换和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)之间竞争的结果,已经通过各种实验技术在非中心对称晶体中观察到。


最近的研究表明,各向同性手性磁体中的斯基子弦不是刚性结构,而是可以扭曲和弯曲的。斯基米子弦这种弹性特性的一个突出例子是斯基米子辫的形成——由彼此缠绕的斯基米子弦组成的绳状结构。这里研究人员报告一个完全不同的现象。使用最先进的透射电子显微镜(TEM)和微磁模拟来显示扭曲的斯基子弦可以在磁性晶体中弯曲成环,从而导致不同拓扑结构的出现。


场论中闭合扭曲斯基子弦的概念最早是由路德维希·法迪夫在1975年提出的。这种结构现在通常被称为hopfion,以Heinz Hopf命名,他建立了其同伦分类的理论基础。根据这一理论,局部磁化场构型m(r) = m(r) /Ms可以根据其纤维的连接{m = mP}进行分类,对于单位球S2上的任意不动点P,表示R3空间中的闭环。当任意一对这样的环路作为一对链段连接一次时,该字段配置的Hopf索引为1,H = 1,该配置包含一个hopfions 。


先前的理论研究已经预测了手性磁体中存在受限和孤立的hopfions。然而,作者描述的hopfions稳定化机制本质上是不同的。在实验中,hopfions在skyrmion弦周围呈现环状,并且完全由于内在相互作用而保持稳定,而不是样品形状的结果。试样的受限几何只在这些hopfions 的成核中起重要作用,而与它们的稳定性无关。为了区分出现在skyrmion弦周围的hopfions 、孤立hopfions 和纳米级多层磁盘中的hopfions ,作者将前者称为hopfions 环。


原文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-023-06658-5


版权声明:文章来源iNature,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。


已收藏 0
点赞 2

学术会议

第七届国际科技创新学术交流大会暨期刊论坛(JOFM 2025)
JOFM 2025期刊论坛将作为第七届国际科技创新学术交流大会的分论坛,将于 2025年12月19-21日在中国广州举行。聚焦期刊领域的核心关切与未来方向, 围绕最新期刊信息资讯动态、期刊前沿发展趋势
2025-12-19
第八届机械、控制与计算机工程国际学术会议(ICMCCE 2025)
第八届机械、控制与计算机工程国际学术会议(ICMCCE 2025)将于2025年12月26-28日在西双版纳举行。主要围绕“机械”、“控制”与“计算机工程”等研究领域展开讨论。
2025-12-26
第七届国际科技创新学术交流大会(IAECST 2025)
第七届国际科技创新学术交流大会(IAECST 2025)定于2025年12月19-21日在中国广州举行,以“汇聚国际科研创新智慧、共谋学术生态高质发展”为主题。
2025-12-19
【IEEE出版】第七届国际科技创新学术交流大会暨通信、信息系统和软件工程学术会议(CISSE 2025)
通信、信息系统与软件工程学术会议(CISSE 2025)作为第七届国际科技创新学术交流大会分会场开展。大会将于2025年12月5-7日在中国广州隆重举行。本届国际科技创新学术交流大会,以“汇聚国际科
2025-12-19
【高录用快见刊】第七届国际科技创新学术交流大会暨经济管理与模型工程国际学术会议(ICEMME 2025)
第七届经济管理与模型工程国际学术会议(ICEMME 2025)将于12月19日-21日在广州召开。本次会议主要围绕相关主题展开广泛深入的研讨,旨在为相关领域的专家学者及企业发展提供交流的平台
2025-12-19
【IEEE出版】第七届国际科技创新学术交流大会暨信息技术与计算机应用学术会议(ITCA 2025)
第七届国际科技创新学术交流大会暨信息技术与计算机应用学术会依旧作为第七届国际科技创新学术交流大会的分会场开展,大会将于2025年12月19-21日在中国广州隆重举行。本次会议的目的是为信息技术与计算机
2025-12-19
相关资讯

重磅!中科大、清华大学创造纪录!

记者从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟、张强等与清华大学王向斌、济南量子技术研究院刘洋、中国科学院上海微系统与信息技术研究所尤立星、张伟君等合作,通过发展低串扰相位参考信号控制、极低噪声单光子探测器等技术,实现了光纤中1002公里点对点远距离量子密钥分发,不仅创下了光纤无中继量子密钥分发距离的世界纪录,也提供了城际量子通信高速率主干链路的方案。

48529

20

2023-05-31

985高校,突破半世纪极限!

据西北工业大学官微消息,日前,西北工业大学空天微纳系统创新团队在飞行器减阻方面取得突破性进展。该团队通过模仿我国库姆塔格沙漠特有的舌状分形沙垄结构,设计出仿沙垄舌形多层分形减阻微纳结构。该结构减阻率较之前国际报道的最好水平提高了52%,减阻风向摄动角度从35°增加到了60°,减阻性能已突破半世纪以来小肋气动减阻技术性能极限。

47736

25

2023-04-04

山东大学陈玉国等团队发现PIEZO1功能获得突变通过破坏心肌脂质稳态和铁超载驱动心肌病

山东大学陈玉国等团队发现PIEZO1功能获得突变通过破坏心肌脂质稳态和铁超载驱动心肌病

4536

4

2025-11-20

南方科技大学梁超团队发现促进类风湿关节炎发生的调控新机制

南方科技大学梁超团队发现促进类风湿关节炎发生的调控新机制

3909

5

2025-11-20

复旦大学畅磊/邵春林发现调节肠道损伤中的巨噬细胞炎症的新机制

复旦大学畅磊/邵春林发现调节肠道损伤中的巨噬细胞炎症的新机制

3920

5

2025-11-20

复旦大学缪长虹等团队研究设计可注射免疫工程化短纤维促进神经再生以预防术后疼痛

复旦大学缪长虹等团队研究设计可注射免疫工程化短纤维促进神经再生以预防术后疼痛

3903

5

2025-11-20