磁子学(magnonics)和斯格明子电子学(skyrmionics)是自旋电子学领域中新兴的两个前沿研究方向，基于自旋波和斯格明子构建的自旋电子元件有望在未来信息存储和处理中扮演重要的角色。在单个自旋电子器件中若能够结合自旋波和斯格明子的优势，将进一步推动磁性存储和逻辑元件的发展和实用化。最近，自旋波与斯格明子之间的相互作用受到了广泛的关注与研究，如斯格明子诱导的磁子散射、自旋波驱动斯格明子的运动、基于斯格明子的磁子晶体等。然而，对于自旋波与斯格明子之间的相互转化，还缺乏深入的研究。

由于自旋波携带的能量远低于铁磁态和斯格明子态之间的能量壁垒，一般认为很难将自旋波转化为斯格明子。为了解决该问题，本文利用弯曲界面来构造自旋波透镜，实现自旋波的聚焦(积累能量)，并提出了一个通过自旋波聚焦产生斯格明子的方法。我们首先基于等磁程原理(identical magnonic path length principle),理论解析出自旋波透镜的界面方程，发现界面形状依赖于自旋波相对折射率，可以为椭圆型或双曲线型。微磁模拟很好地验证了理论计算结果。在适当的条件下，我们在自旋波透镜的焦点附近观测到斯格明子的生成。通过对斯格明子产生过程的仔细研究发现，聚焦的自旋波首先转化为非拓扑孤子---磁滴(magnetic droplet)，然后伴随着拓扑荷的变化再进一步转化为斯格明子。另外，我们还探讨了斯格明子的生成数目对外加微波场振幅和持续时间的依赖性。该研究对自旋波和斯格明子在自旋电子器件中的混合应用提供了理论指导，并有助于相关器件的设计。

该工作是APL编辑约稿(invited paper)，得到了国家自然科学基金，国家重点研发计划，以及中国博士后科学基金的资助。

论文链接：

Appl. Phys. Lett. 117, 222406 (2020).