近日，山东大学物理学院戴瑛教授团队在二维体系磁斯格明子研究方面取得新进展，相关研究成果以“Spontaneous Magnetic Skyrmions in Single-Layer CrInX3 (X = Te, Se)”为题在线发表在Nano Letters国际期刊上。论文第一作者为2021级博士生杜文惠，马衍东教授和戴瑛教授为共同通讯作者，山东大学为唯一作者单位。

磁斯格明子（Skyrmions）是一种特殊的非共线磁涡旋结构，具有拓扑保护的性质。由于这种拓扑保护，磁斯格明子对环境扰动具有相当强的鲁棒性。这与它的小尺寸以及高效电流驱动动力学相结合，使磁斯格明子有望成为下一代的信息载体。

团队利用第一性原理计算结合蒙特卡罗模拟研究了铁磁单层CrInSe3和CrInTe3中的拓扑自旋结构，发现这两个单层材料具有空间反演对称破缺以及较大的自旋轨道耦合作用，在不需要磁场的情况下存在磁斯格明子。此外，还发现施加适中强度的磁场，可以在较宽的温度范围内获得稳定的磁斯格明子相。特别是在单层CrInTe3中，磁斯格明子的尺寸在10 nm以内，且在约180K的高温下仍能保持其斯格明子相。这一工作丰富了二维体系中磁斯格明子的研究。

近年来，戴瑛教授团队在二维材料新奇物理效应与应用等方面开展了一系列研究，相关研究成果发表在Phys. Rev. Lett.、Nat. Commun.、Nano Lett.、Phys. Rev. B.、Appl. Phys. Lett.等国际著名学术期刊, 受到同行的广泛关注。

研究工作得到了晶体材料国家重点实验室、国家自然科学基金、山东省重大科技创新工程项目、山东省泰山学者计划、山东大学齐鲁学者计划和山东省青年科技人才托举工程等项目的支持。