胡季帆教授团队在电场可逆调控斯格明子的产生与运动研究中取得重要进展

发布日期:2026-08-16

随着低功耗、高密度自旋电子器件的发展,磁性斯格明子因其拓扑稳定性和类粒子特性,被认为是未来信息存储、逻辑运算和类脑计算的重要信息载体。然而,如何在室温下实现斯格明子静态与动态特性的可逆、高效调控仍是其实际应用面临的重要问题。

近日,山东大学物理学院胡季帆教授团队利用栅极电压驱动氢离子迁移,实现了 Gd/Co 基亚铁磁斯格明子的可逆电场调控。研究发现,氢离子的注入与抽取能够有效调节体系的垂直磁各向异性(PMA)和 Dzyaloshinskii Moriya 相互作用(DMI),进而显著改变斯格明子的尺寸、密度、稳定磁场范围及电流驱动运动速度。该研究为斯格明子在低功耗信息存储、逻辑计算和神经网络器件领域的发展与应用提供了新策略。相关成果以“Reversible Control of Ferrimagnetic Skyrmion Generation and Motion via Hydrogen Migration Under Electric Field”为题发表在《Advanced Materials》2026, 38 卷(no. 45)e74036,杂志影响因子IF:27.17 (论文链接: https://doi.org/10.1002/adma.74036)。山东大学为第一作者单位和唯一通讯作者单位。论文第一作者为山东大学物理学院博士研究生张志宇,物理学院崔彬教授、集成电路学院任雪、物理学院成彬和胡季帆教授为文章共同通讯作者。合作者包括山西电子科技学院刘亮等人。

该工作得到国家自然科学基金、国家海外高层次青年人才计划、山东大学齐鲁青年学者配套经费、山东省自然科学基金的资助。另外感谢山东大学公共技术平台的基础设施和技术的支持。