近日，我院赵海军副教授与合作团队在应力驱动磁螺旋相动态演化研究中取得新进展，相关成果以“Topological Defect Mediated Helical Phase Reorientation by Uniaxial Stress”为题，发表于物理领域顶级期刊《Physical Review Letters》。磁性材料的微观自旋结构调控是开发新型磁存储与逻辑器件的重要研究方向。相较于传统的磁场或电流调控，机械应力调控具有低能耗潜力，但此前研究多集中于调控前后的稳定态分析，对缺乏对动态演化过程的探索。研究磁结构动态演化规律，对理解基础物理机制及推动微磁器件应用具有重要意义。团队以磁螺旋相为研究对象，首次观测到单轴应力驱动磁螺旋传播方向（Q）重定向的两种机制：
1.“断裂-重连”机制：当Q与应力方向接近平行时，应力诱导成对刃型拓扑缺陷生成，导致磁螺旋断裂为离散片段；这些片段通过旋转重组，形成垂直于应力方向的新螺旋结构。
2.“位错滑移-湮灭”机制：当Q与应力夹角较大时，应力驱动刃型位错滑移，使位错附近的局部磁螺旋旋转一个小角度；位错滑移后通过湮灭完成整体结构重定向。
赵海军副教授通过理论解析与微磁模拟，发现刃型缺陷的能量随Q与应力夹角变化呈现规律性转变：小角度时缺陷能量高于完整螺旋相，触发断裂过程；大角度时缺陷能量低于螺旋相，驱动位错滑移与湮灭。模拟结果与实验观测高度一致，验证了理论模型的合理性。研究还表明，应变诱导的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）各向异性可能是磁螺旋重定向的关键驱动力。
该研究我院赵海军副教授为共同第一作者，研究获中国国家自然科学基金及东南大学校级计算平台的算力支持。
原文链接https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.136704