磁性（反）斯格明子是一种具有拓扑保护特性的磁畴结构，其纳米尺度、拓扑稳定的准粒子特性，有望在信息处理和神经形态计算中成为新一代高密度、低功耗磁性信息单元，从而满足大数据、云计算、智能化信息时代的迫切需要，是当前自旋电子学和凝聚态物理的研究热点和关键科技前沿。基于磁斯格明子的储备池计算等新型信息处理范式，利用拓扑磁性准粒子的非线性响应、短时记忆性和动力学复杂性，在低功耗条件下完成复杂计算任务，是未来低功耗、高性能信息处理的重要方向。

中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学实验室M07组张颖研究员团队，在沈保根院士统筹指导下，依托集高分辨率磁畴表征、原位多场调控及微磁学模拟等功能的特色研究平台，对多种磁性材料体系中的拓扑磁性斯格明子进行了系统研究，在拓扑磁性单元的生成、调控和物理机制等方面积累了丰富的研究经验。反斯格明子作为斯格明子的反粒子，具有更高的温度稳定性和额外自由度，可进一步丰富新型信息处理范式。近期，研究团队面向反磁斯格明子的储备池计算，在反斯格明子晶格转变集体演化行为以及多自由度操控方面进行了深入研究。

研究团队利用原位洛伦兹透射电子显微镜率先在室温Mn_1.4PtSn手性磁体中，直接观察到外加磁场依赖的反斯格明子动态演变行为，实现了反斯格明子由三角晶格向方形点阵的连续转变。实验结果表明，在外加磁场逐渐减小过程中，反斯格明子的形状、尺寸和空间位置发生协同变化，系统呈现磁场依赖的多自由度可调控集体演变特征。进一步通过微磁学模拟揭示了反斯格明子晶格转变的微观机制，外部磁场、各向异性DMI相互作用以及偶极相互作用之间的竞争共同驱动反斯格明子从圆形向方形的演化以及晶格对称性的重构。该工作首次在实空间直接解析了室温拓扑自旋结构的连续演化过程，构建了一个具有丰富中间态与多维自由度的反斯格明子信息单元系统，为基于拓扑信息单元多级信息编码和储备池计算功能提供了关键实验依据。反斯格明子晶格转变中的中间态原则上与现有斯格明子检测信息读出方案兼容，表明实现未来基于拓扑（反）斯格明子低功耗、高性能信息处理器件的可行性。

研究成果实验直观揭示了拓扑反斯格明子晶格的外场依赖转变特性，以“Manipulation of topological antiskyrmion lattice transition at room temperature”为题，发表在《Advanced Functional Materials》期刊（http://doi.org/10.1002/adfm.202531037）。中国科学院物理研究所磁学实验室M07组博士后何至东为论文第一作者，张颖研究员为通讯作者，该工作得到中国科学院物理研究所、北京科技大学、北京理工大学和安徽大学的大力支持，国家重点研发计划、国家自然科学基金委青A项目、科学中心项目、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划、博新计划A类等项目的资助。