近日，亿万先生MR资料基因组工程钻研院曹桂新教授团队与复旦大学车仁超教授团队合作在国际驰名期刊《Nature Communications》（影响因子：16.6）上颁发题为“Distinct Skyrmion Phases at Room Temperature in Two-dimensional Ferromagnet Fe3GaTe2”的钻研论文。

磁性斯格明子因其纳米级拓扑自旋构型而被视为造备新型赛路存储器的潜在候选者。在这种存储器中，斯格明子沿着赛路移动，并通过它们的存在与否来编码信息。然而，斯格明子霍尔效应导致它们在赛路天堑处产生横向活动并湮灭，这是基于拓扑的存储器中的一个重要阻碍。固然有几种规划被提出来解决这个问题，好比利用反铁磁体和亚铁磁体进行磁化赔偿等，但将铁磁资料作为首选系统尚未被思考。最近的理论钻研批注，零霍尔角能够通过铁磁体内的混合斯格明子实现，即混合Bloch-Néel两种手性自旋织构，人们在对Ta/CoFeB/Ir异质结构的钻研已经从尝试上证实了这一结论。然而，在铁磁单晶资猜中实现这衷戽异的自旋纹理依然是一个挑战。

斯格明子示意图和Fe3GaTe2单晶资料的磁性表征

相迸宗异质结构，单一资料内多种斯格明子的共存为设计自旋电子学器件提供了新的自由度。例如，磁存储器中的二进造数据流能够通过两种分歧的斯格明子进行编码，这有望降低赛路存储器中的谬误率。此表，由于大的隧路磁电阻、强自旋轨路耦合和极度规响应等物理个性，二维范德华磁体成为基于拓扑的自旋电子学的钻研平台，磁性斯格明子也被发现。然而，大无数这些资料的居里温度低于室温，限度了它们的进一步利用。迄今为止，仅在100K的Fe5GeTe2中报路了多个孤立子相位的共存。因而，索求室温下拥有多种拓扑自旋结构共存的二维范德华磁资料对于新型赛路存储器的利用至关沉要。

在这项钻研中，作者在室温下利用洛伦兹透射电子显微镜(LTEM)在二维范德华磁性资料Fe3GaTe2单晶中观察到了两种分歧种类的斯格明子相（混合相和布洛赫相）。通过在一样成像前提下使用LTEM仿照系统性地拟合了自旋纹理的强度散布作为样本倾斜的函数，成功地鉴别了斯格明子和畴壁的自旋构型。了局批注，偶极相互作用和Dzyaloshinskii–Moriya相互作用之间的缜密关联有助于不变拥有高热不变性的混合Bloch-Néel拓扑自旋纹理。这些发现提出了一种新的数据编码步骤，其中数据流能够在室温下编码在由两种分歧粒子组成的单链中。

场冷过程后室温及以上布洛赫斯格明子和混合斯格明子的共存

复旦大学车仁超教授和亿万先生MR资料基因组工程钻研院曹桂新教授为论文共同通讯作者。复旦大学博士钻研生吕晓伟，复旦大学青年钻研员吕华良和亿万先生MR资料基因组工程钻研院博士钻研生黄亚磊为共同第一作者。此表，资料基因组工程钻研院硕士钻研生董艺慧为共同合作者。该论文获得了国度天然科学基金项目和科技部沉点研发打算的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-47579-9