世界最小尺寸斯格明子赛道器件单元制备成功

记者16日从安徽大学获悉，该校杜海峰教授带领新型拓扑磁性材料与存储器件团队，运用聚焦离子束微纳器件制备技术，制备出了世界上最小尺寸的斯格明子赛道器件单元。该单元赛道宽度为100纳米，实现了纳秒电脉冲驱动下，100纳米宽度赛道中80纳米磁斯格明子一维、稳定、高效的运动，为构筑高密度、高速度、可靠的新型拓扑磁电子学器件提供了重要支撑。相关研究成果日前发表在《自然・通讯》上。

作为一种非平庸拓扑特性的磁结构，磁斯格明子因具有尺寸小、稳定性高、电流易操控等优点，有望作为下一代数据载体，用于构筑新型的磁电子学器件。实现电流驱动下磁斯格明子在纳米赛道中稳定、可控的运动，是器件构筑中最核心的问题之一。

研究团队发展了器件结构单元聚焦离子束加工制备技术，设计制备出厚度均匀、边界表面平整、非晶层厚度小于两纳米的高质量纳米条带。其宽度为目前报道的最小尺寸。研究人员还研制了透射电镜原位加电芯片，扩展了洛伦兹透射电镜原位加电功能。通过控制电流脉冲宽度及电流密度，利用赛道边界的边缘态磁结构稳定斯格明子运动，研究团队实现了单个80纳米大小的磁斯格明子在100纳米赛道中的一维、稳定运动。

研究人员表示，他们的研究展示了纳米赛道中磁斯格明子高速、稳定的运动特性，为基于磁斯格明子器件的构筑奠定了基础。

（记者吴长锋）