近日，北京理工大學洪家旺，王學云團隊在應變梯度調控磁疇研究中取得重要進展，相關成果以“Strain Gradient Induced Skyrmion in a van der Waals Magnet by Wrinkling”為題，在國際權威期刊Advanced Materials上發表。該團隊針對傳統磁場和電流生成的磁斯格明子的應用受限的現狀，開發了一種基于應變梯度的力學調控磁疇新策略，通過褶皺引入應變梯度，在范德瓦爾斯磁性材料中實現了力學對磁微觀結構的非對稱性調控，并提出一種無需外場的生成斯格明子的新方法。理論模擬表明，褶皺峰的兩側相反的面內應變梯度雖然具有C2對稱性，但通過和垂直磁各向異性以及Dzyaloshinskii–Moriya相互作用之間的耦合，可對疇結構進行非對稱的調控，從而實現磁疇的非對稱性演化和斯格明子的生成。該成果不僅闡明了力學荷載影響磁性微結構的微觀機制，更為開發無需外場驅動、可集成于柔性器件的斯格明子存儲技術提供了新的方案。
 

圖1 褶皺Fe3GaTe2納米片中的磁疇演化
 

　　宇航學院2022級博士生靳帥沼和2024級碩士生劉宇佳為該論文的共同第一作者，洪家旺和王學云為該論文的通訊作者，北京理工大學為論文第一單位。該工作得到了國家自然科學基金，國家重點研發計劃，北京市自然科學基金等項目的支持。
 

　　先進材料力學實驗室由洪家旺(負責人)、王學云、朱博南、趙穎濤、侯澤偉組成，圍繞先進功能材料和結構中的力、電、磁、熱、光等多物理場耦合行為，利用國家大科學裝置、人工智能等技術，在智能材料設計與優化、智能材料制備與表征、智能超材料力學等方向開展前沿交叉與基礎應用研究。實驗室牽頭建設北京理工大學“量子材料力學”青年科學家工作室，發表包含Science, Nature，JMPS，PRL等在內的論文160余篇。課題組承擔科技部重點研發課題、國家自然科學基金、基礎加強技術領域基金等十余項國家級項目。