晶体中hopfions的第一个实验证据为未来技术开辟了新的维度

Hopfions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。在今天发表在《自然》杂志上的一项研究中，瑞典-德国-中国的一项研究合作提出了第一个实验证据。

物理系研究员 Philipp Rybakov 表示：“从基础和应用的角度来看，我们的结果都很重要，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 hopfions 在自旋电子学中找到应用。”和瑞典乌普萨拉大学的天文学。

更深入地了解材料不同成分的功能对于创新材料和未来技术的开发非常重要。例如，研究电子自旋的自旋电子学研究领域为将电子、电和磁结合起来用于新电子学等应用开辟了有希望的可能性。

磁性斯格明子和霍普菲子是拓扑结构——良好局域化的场结构，由于其独特的类粒子特性而成为过去十年的热门研究课题，这使它们成为自旋电子学应用的有希望的对象。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，类似于最简单情况下呈甜甜圈形状的封闭、扭曲的斯格明子弦(图 1)。

尽管近年来进行了广泛的研究，但仅在合成材料中报道了磁性霍芬子的直接观察。目前的工作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(图 2)。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-霍普菲子同伦分类，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：识别其他稳定的 hopfion 晶体，研究 hopfion 如何与电流和自旋流相互作用，hopfion 动力学等等。

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