合成反铁磁体中斯格明子物质的涌现自推进

自推进在生物过程和纳米机器人学中起着至关重要的作用，它使微小系统能够在嘈杂环境中自主运动。在此，我们从理论上证明，合成反铁磁双层膜中的束缚斯格明子-斯格明子对可以作为一个自推进的拓扑物体，其速度可达每秒一亿个体长——远超任何已知的合成或生物自推进粒子。该推进机制由激发斯格明子的往复相对运动触发，这种运动产生非互易的陀螺力，驱动斯格明子对沿垂直于其键的方向运动。值得注意的是，热噪声会引起该对的随机重新取向和推进的瞬时反转，模仿了在运动细菌和微藻中观察到的行为。