近期,中心江万军研究组系统研究了受自旋电流驱动的斯格明子的动力学行为,相关研究成果以“Direct observation of skyrmion Hall effect”为题在线发表于Nature Physics上。该研究采用微磁学模拟以及磁光克尔显微镜成像技术,在室温下成功地观测到了拓扑电荷的霍尔效应。与传统电荷在磁场中的霍尔效应类似,该研究表明由于受到拓扑马格纳斯力(topological
Magnus force)的影响,拓扑电荷会聚集在样品的侧边,从而展示出宏观的斯格明子霍尔效应。与中心反演对称破缺的手性块体材料不同的是,此结果是利用界面的反演对称性破缺,强的自旋轨道耦合,在非磁性重金属/超薄铁磁体/绝缘体异质结这一低维人工磁性系统中实现的。这项工作为理解斯格明子的拓扑量子输运以及未来原型拓扑存储器件的制备具有指导意义。
自磁性斯格明子在非中心对称的块体磁性材料中被发现以后,引起凝聚态物理学尤其是自旋电子学领域的极大关注。理解新颖的拓扑量子现象,寻找室温下的斯格明子,以及制备原型拓扑存储器件已经成为当下凝聚态物理学中的一个研究热点。