(纯计算)山东大学马衍东/戴瑛团队ACS Nano: 对称性破缺二维晶格中可调拓扑斯格明子袋的设计

本文由山东大学马衍东教授和戴瑛教授课题组发表于ACS Nano，聚焦于在对称性破缺的二维晶格中设计具有可调拓扑性质的斯格明子袋。背景方面，拓扑磁性作为凝聚态物理前沿，其核心在于手性准粒子（如斯格明子）的受拓扑保护的自旋构型，具有高稳定性和低能耗操控优势，对高密度存储和计算技术至关重要。研究目的旨在解决高阶拓扑涡旋自旋纹理——磁性斯格明子袋在二维体系中实现的挑战，通过理论框架探索其构筑机制。结论方面，作者通过模型分析建立理论，发现各向同性交换、Dzyaloshinskii–Moriya相互作用（DMI）和磁各向异性的微妙竞争可稳定多种高阶拓扑自旋态及零拓扑电荷嵌套斯格明子。进一步利用第一性原理计算和原子自旋模型模拟，在单层CrInTe2中验证了无磁场斯格明子袋的存在，并发现弱磁场可触发其向嵌套斯格明子转变，这些结构在高达240 K下仍保持完整性。研究为高阶拓扑磁性提供了新平台。