声子斯格明子

具有拓扑稳定构型的斯格明子因其抗缺陷和低驱动能量，为信息处理用磁性与光子材料提供了一条有前景的途径。然而，磁性斯格明子的实际应用因其苛刻的低温环境及复杂载体而严重受限。此外，磁性与光子斯格明子的窄带特性导致较低的数据传输速率，制约了高速信息处理技术的发展。在此，我们提出并演示了声子斯格明子这一概念，作为打破上述壁垒的新型拓扑结构。声子斯格明子可在室温下任何固体结构（包括芯片尺度结构）中产生，具有高鲁棒性与超带宽，可为高速拓扑信息处理技术铺就新路径。我们通过实验演示了由弹性波三维杂化自旋破缺旋转对称性所形成的声子斯格明子的存在。与频率无关的自旋构型带来了声子斯格明子显著的超宽带与可调谐特征。我们进一步通过实验展示了柔性可移动声子斯格明子晶格对无序局部缺陷、尖角乃至矩形孔的优秀鲁棒性。我们的研究也为通过自旋构型实现弹性波操控与结构化这一前所未有的方式开辟了活跃前景，并为包括量子信息、生物医学检测和波工程在内的替代性声子技术提供了有前景的杠杆。