近日，山東(dong) 大學物理學院戴瑛教授團隊在拓撲磁振子研究領域取得重要進展。

磁振子是一種電中性的玻色型自旋集體(ti) 激發，能夠在不產(chan) 生焦耳熱損耗的情況下實現長程自旋與(yu) 信息傳(chuan) 輸，在高能效自旋波器件和新一代信息處理體(ti) 係中具有重要應用前景。近年來，磁振子與(yu) 拓撲物態的結合催生了拓撲磁振子這一新興(xing) 研究領域。然而，實現磁振子拓撲物態的可逆、非易失性調控，一直是該領域麵臨(lin) 的關(guan) 鍵科學問題。針對上述挑戰，研究團隊提出了一種由鐵電極化驅動的磁振子拓撲調控新機製。研究發現，通過翻轉鐵電極化方向可以實現對呼吸kagome晶格中磁交換相互作用參數的非易失性調控，從(cong) 而在同一材料體(ti) 係中實現二階拓撲磁振子絕緣體(ti) 、拓撲磁振子絕緣體(ti) 與(yu) 常規磁振子絕緣體(ti) 之間的可逆切換。這一拓撲相變過程伴隨著自發磁振子能穀極化的反轉，揭示了鐵電調控磁振子拓撲與(yu) 能穀自由度的內(nei) 在物理機製。研究團隊進一步預測具有呼吸kagome晶格結構的二維材料Ti3I8是實現上述物理效應的理想候選材料體(ti) 係。該材料不僅(jin) 支持由鐵電驅動的磁振子拓撲相變和能穀極化反轉，還表現出非易失性調控的穀相關(guan) 磁振子輸運行為(wei) ，為(wei) 磁振子穀電子學的研究提供了平台。該研究工作在統一框架下實現了鐵電性、磁振子拓撲物態、以及穀輸運響應之間的耦合，為(wei) 構建低能耗、可調諧的磁振子拓撲器件開辟了新方向，也為(wei) 多自由度協同調控的磁振子自旋電子學研究提供了重要理論參考。

原文鏈接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/588c-z8cy