科技日報合肥10月27日電 （記者吳長(cháng)鋒）記者從中科院合肥研究院獲悉，該院強磁場(chǎng)中心磁性功能材料與器件研究團隊利用洛倫茲透射電子顯微鏡研究了Kagome晶體Fe3Sn2中的磁結構，澄清了該類(lèi)材料中的復雜多拓撲態(tài)的起源，成果發(fā)表在《國家科學(xué)評論》上。以此為基礎，研究團隊進(jìn)一步在Fe3Sn2納米盤(pán)中觀(guān)測到一類(lèi)新型零磁場(chǎng)和室溫下穩定的磁渦旋結構，被命名為靶態(tài)磁泡，成果發(fā)表在《美國化學(xué)學(xué)會(huì )—納米》上。

　　磁泡是一類(lèi)“古老”的柱狀磁疇結構，但第一類(lèi)磁泡具有與斯格明子相同的非平庸拓撲性，被命名為磁泡斯格明子，在未來(lái)自旋電子學(xué)器件領(lǐng)域具有潛在的應用價(jià)值。Fe3Sn2是中國科學(xué)家率先發(fā)現的一類(lèi)Kagome晶體磁泡材料。但這些復雜磁結構不能用傳統磁泡理論來(lái)解釋?zhuān)蔀榱舜排菟垢衩髯友芯款I(lǐng)域的疑云，限制了磁泡斯格明子的進(jìn)一步研究。

　　為此，研究人員分析了傳統磁結構解析技術(shù)的缺陷，利用洛侖茲透射電鏡的差分相位分析技術(shù)獲得了這些復雜磁結構真實(shí)的特征，從而進(jìn)一步模擬了該三維磁泡沿厚度方向的積分磁化分布，發(fā)現其與穩態(tài)強磁場(chǎng)獲得的磁結構高度一致，進(jìn)而解釋了這些復雜磁結構起源于磁結構三維特性。

　　以此為基礎，研究人員進(jìn)一步制備了Fe3Sn2納米盤(pán)，通過(guò)零磁場(chǎng)加熱方式，成功實(shí)現了從傳統軟磁磁渦旋到一類(lèi)新型環(huán)狀磁渦旋結構的轉變，該環(huán)狀磁渦旋結構類(lèi)似于箭靶，因此被研究人員命名為“靶態(tài)磁泡”。靶態(tài)磁泡的環(huán)數可以利用納米盤(pán)的直徑來(lái)有效調節，且在室溫和零磁場(chǎng)下穩定存在，并且具有多重簡(jiǎn)并態(tài)，是器件的理想信息載體。靶態(tài)磁泡研究工作被《美國化學(xué)學(xué)會(huì )—納米》選為亮點(diǎn)工作并作重點(diǎn)介紹。