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斯格明子

一种拓扑准粒子

斯格明子（skyrmion），最早在高能物理中被提出，是由英国物理学家Tony Skyrme于1962年在理论上求解非线性sigma模型得出的一个非平庸经典解，是一种拓扑孤立子。现在常指磁性材料中的斯格明子。

简介
据国外媒体报道，科学家最新发现的一种奇特粒子能够将笔记本计算机硬盘缩小至花生大小，将iPad平板电脑的硬盘缩小至米粒大小。这种粒子叫做“斯格明子(skyrmion)”，它比传统磁性介质更具稳定性，且需要能量较少，除了以超紧凑介质方式存储数据，斯格明子还能结合存储处理能力使计算机运行速度更快，并使硬盘的体积缩小，同时具备桌面计算机的运算能力。
斯格明子最早是高能物理中的一个概念，现在在凝聚态物理中受到了广泛应用。在磁性材料中，理论预言在具有Dzyaloshinsky-Moriya(DM)相互作用的磁性材料（比如非中心对称的手性磁体）中，能形成稳定的斯格明子基态。
特性
斯格明子听起来有点儿像源自奇幻小说，但事实上是英国物理学家托尼-斯格明(Tony Skyrme)于1962年首次发现这种粒子的存在。斯格明子具有微型磁场，环绕着原子结构。磁场是数据存储的基础，在普通的磁体中，原子内部旋转电子以相同方式排列，从而形成特有的磁场。这些磁场植入金属合金中构成1和0，用于存储计算机数据。但是这些二进制数据必须拥有相同的间距，从而保证运行正常。将它们近距离放置在一起，磁场开始彼此“粘贴”，最终形成数据。
在斯格明粒子内部，旋转电子指向不同的方向，从而使磁场当彼此接近时很难彼此粘在一起。事实上，克里斯汀和她的同事能够将斯格明粒子间隔6纳米放置，磁性硬盘介质之间最佳间距是25纳米。在电子设备中，更紧密地结合数据将使硬盘变得更小，最终可实现iPad平板电脑的硬盘缩小至几厘米，相当于一颗花生米的长度。
斯格明子是微纳米尺度上的一种自旋结构。由于受到拓扑保护，其具有较高的稳定性，同时可以被很低的电流所驱动，因此，其被广泛认为是一种具有高速度，高密度，低能耗等特点的非易性自旋存储器件中的信息载体。
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