研究人员使用激光，创造出奇异的磁性结构

近日，瑞典隆德大学的科学家发表论文，称发现了一种使用超快激光脉冲制造纳米级磁性粒子的新方法。这一发现，可以为新的、更节能的技术组件铺平道路，并在未来的量子计算机中发挥作用。

磁性斯格明子（skyrmion）有时被描述为磁性涡旋。与铁磁状态不同，斯格明子状态非常奇特，即磁化方向在材料中并非处处指向同一方向。

长期以来，科学家都对这一粒子充满研究兴趣。但遗憾的是，将skyrmions用于技术目的需要在短时间高效地写入、擦除和操纵粒子，并需要具有高空间精度。

在新研究中，科学家们确定了一种微观机制，可以使用飞秒激光脉冲—持续十亿分之一秒的光脉冲，创造奇怪的斯格明子。在此过程中，光可在很短的时间内操纵局部磁激发。而且，用这种方法来创造斯格明子的速度还非常快。

研究人员表示，这一新发现可以带来许多应用，包括量子技术。量子力学特性用于解决传统计算机无法处理的问题，例如斯格明子和所谓的自旋波之类的磁激发能够帮助减少技术组件的能源消耗，从而有助于实现未来的气候目标。

该研究论文题为“Microscopic theory of light-induced ultrafast skyrmion excitation in transition metal films”，已发表在《计算材料》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://www.nature.com/articles/s41524-022-00735-5