人工自旋冰的拓扑阻挫

阻挫系统通常以无法同时被满足的竞争相互作用为特征，展现出自然界他处未见的丰富行为。人工自旋冰采用一种按材料设计的方法来研究阻挫，其中通过光刻图案化的条形磁体模拟真实材料中的阻挫相互作用，同时也适于直接表征。在此，我们以晶格边缘位错的形式将受控拓扑缺陷引入方形人工自旋冰晶格，并直接观察由此产生的自旋构型。我们发现，拓扑缺陷的存在会通过具有不确定构型的畴壁在系统内产生扩展阻挫。远离位错处，磁体在局域上无妨挫，但晶格的阻挫因其拓扑而持续存在。我们的结果展示了拓扑缺陷在新语境下的非平凡性质，并对许多真实系统具有启示，其中典型的位错密度可完全阻挫一个典型无妨挫的系统。