磁斯格明子是一种新型的拓扑自旋结构，具有尺寸小，稳定性高，易操纵等特点，被认为可能用作下一代的电子器件，实现存储和逻辑运算功能。在多数材料中，斯格明子是通过外界磁场“裁剪”周期性的螺旋态产生的。而磁场的存在不利于器件的集成化。

严鹏教授与河南大学李航教授等合作，探索了无磁场下纳米盘中斯格明子的稳定性问题。研究发现，我们可以通过控制边界自旋方向来实现稳定的斯格明子。其中的物理机制是固定边界自旋可以有效地抑制螺旋基态的形成，从而让具有对称性的自旋构型例如斯格明子稳定存在。数值计算表明通过合理的尺寸设计可以实现我们的设想。本研究为无外场异质结构中斯格明子的产生、稳定、与操控提供了理论基础。

该工作得到了国家自然科学基金，国家重点研发计划等项目的资助。

论文链接：

Phys. Rev. Applied 13, 034046 (2020).