世界上首次！中科院学者成功观测到“斯格明子”，具有划时代意义

随着磁存储技术的快速发展，磁盘存储器即硬盘是我们生活中最常见的信息存储设备。现在世界各国，特别是发达国家对磁存储技术的发展极其重视。

目前由于个人电子设备的快速发展和大数据分析的需要，当前主要基于硅微电子和磁隧道结的磁存储器件越来越无法满足人们在存储密度和速度上的需要。

而要提高磁信息存储容量，就必须不断减小用于记录信息的磁性颗粒的尺寸，但当尺寸减小到一定程度时，超顺磁效应就会影响到记录的磁信息的稳定性，所以必须开发新型高密度磁记录技术。

氧化物薄膜中的“斯格明子（skyrmions）”是英国物理学家Tony·Skyrme于1962年发现的一种奇特粒子结构，被认为是制造下一代信息存储设备的理想材料。其尺寸可以小到甚至只有几纳米，有着拓扑保护的稳定性，并且能被极低功率的自旋极化电流所驱动。这种奇特粒子能够将计算机的硬盘缩小至花生大小，并且比传统磁性介质更具稳定性。

中科院强磁场中心陆轻铀课题组利用自主研制的高灵敏强磁场磁力显微镜（MFM），观察到与样品原子级形貌叠加的磁结构信号，采用逐像素相减的方法消除台阶信号干扰，首次在氧化物薄膜中观测到单个的斯格明子以及“斯格明子簇”等。

强磁场中心自主研发的该高灵敏磁力显微镜，可在4.5K-300K和18/20T磁场下对微观磁结构进行调控与成像，可对3微米的小样品进行精准定位与测量，并能对3~5层的少数原子或单胞层磁性样品实现磁结构成像，这是国际上迄今达到的最高水平。

发现斯格明子的过程很艰难，但中国科学家们通过不断的试验，以及自主开发，终于能够直接观测到斯格明子。这次的发现直接有成像，因此能够直接证明斯格明子的存在。这项发现目前已经在国际权威学术期刊《自然·材料》发表了该成果，引起了国内外无数人的关注。

这一项成果不仅为人们深入理解氧化物薄膜中的斯格明子提供了实验基础，而且为人们从微观角度认识和操控斯格明子提供了参考。

斯格明子的发现，对于有望实现高密度、高速度、低能耗、无机械运动的信息存储，具有重要的应用价值。而未来许多产品的性能将极大地取决于其存储器的技术发展程度。