韩国国内研究团队提出了一项新理论，认为“即使不存在特殊的物理条件，仅凭磁体的基本物理作用也能形成‘斯格明子（Skyrmion）’”。
斯格明子是指磁体内部电子自旋像漩涡一样排布而成的结构体。如果能够自由生成并操控斯格明子，就有望开发出下一代超低功耗信息器件，因此相关研究十分活跃。此次提出的新理论，被认为具有重要意义，因为它为下一代信息器件的开发前景提供了新的可能性。
KAIST表示，物理学系 Kim Segwon 教授研究团队于19日公布了一项新理论：仅通过磁性（自发磁化）与晶格（弹性）的耦合，就可以形成漩涡状的磁性结构。
该理论的核心内容是：在磁体内部，仅凭自旋（电子所具有的微小磁性）与晶格畸变（原子排布发生细微扭曲的现象）之间的相互作用，就能自然形成漩涡形态的磁性结构。
出现在磁性材料内部的斯格明子具有体积极小、稳定性高等特点，被认为极有可能应用于超高密度、低功耗的信息器件。不过，迄今为止的通说是，为了形成这类斯格明子结构，必须具备晶体结构的不对称性或强烈的自旋–轨道耦合等特定物理条件。
与此相反，研究团队从理论上揭示，仅凭在大多数磁性材料中自然存在的“磁–弹耦合”，就可以自发形成斯格明子与反斯格明子交替排布的结构。
所谓磁–弹耦合，是指磁性（自旋）与原子排布变形之间相互影响的现象，是几乎在所有磁性体中都会出现的一种基本物理性质。
研究团队确认，当这种耦合足够强时，原本沿某一固定方向排列的磁性基态（基底态）会自行变得不稳定，并转变为一种新的漩涡状有序状态。
尤其是在这一过程中，自旋的倾斜与晶格的畸变会同时发生，从而形成斯格明子与反斯格明子交替排布的“手性自旋结构”，研究团队还提出了这一新机制。
Kim 教授表示：“通过本次研究，我们确认即便不存在特殊的相互作用，也能形成类似斯格明子的磁性结构。更重要的是，我们展示了在二维磁性材料（原子厚度级、极其薄的磁性材料）中也有可能实现这类结构，因此本项研究具有重要意义。”
另一方面，本次研究由 Ko Gyeongchun 博士作为第一作者参与。研究成果已于上月11日发表在物理学领域国际学术期刊《物理评论快报（Physical Review Letters）》上。
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