合肥是我國大科學(xué)裝置最為集中的城市之一，已經(jīng)投入運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)、全超導(dǎo)托卡馬克、同步輻射等大科學(xué)裝置，不僅取得一批具有國際先進(jìn)水平的研究成果，也為合肥建設(shè)綜合性國家科學(xué)中心奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。近日，科學(xué)島傳來好消息：中科院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心陸輕鈾課題組，與韓國科研人員聯(lián)手，在氧化物薄膜中直接觀測(cè)到斯格明子，這在世界上還屬首次。那么，這斯格明子是什么？觀測(cè)到它有什么意義呢？戳視頻一起去了解一下。

合肥新聞?lì)l道記者：朱江 孫乃建

斯格明子，上個(gè)世紀(jì)60年代，由英國物理學(xué)家托尼•斯格明發(fā)現(xiàn)的一種奇特粒子特性的磁結(jié)構(gòu)。2009年，斯格明子首次被實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到，它也因此成為科學(xué)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

作為電腦的存儲(chǔ)單元，硬盤是最常見的信息存儲(chǔ)設(shè)備。近年來，因?yàn)樗垢衩髯硬牧暇哂谐叽缧　⒎�(wěn)定性強(qiáng)等特殊性能，被認(rèn)為是制造下一代信息存儲(chǔ)設(shè)備的理想材料。陸輕鈾介紹，如果用斯格明子來做硬盤的話，臺(tái)式機(jī)硬盤可以縮小到只有一個(gè)花生米那么大，如果是做筆記本電腦硬盤，可以做到一粒米那么大，體積小了很多。

不過，目前，對(duì)于斯格明子更多的是基礎(chǔ)科學(xué)研究。距離將它“馴服”，制造成實(shí)用的存儲(chǔ)介質(zhì)產(chǎn)品，還有很長(zhǎng)一段路要走。不久前，中科院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心陸輕鈾課題組自主研制的強(qiáng)磁場(chǎng)磁力顯微鏡，對(duì)韓國科學(xué)家制備的一種氧化物薄膜進(jìn)行探測(cè)，首次在氧化物薄膜中直接觀測(cè)到斯格明子，為人們進(jìn)一步理解氧化物薄膜中的斯格明子提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 

其實(shí)，為了驗(yàn)證氧化物薄膜中是否有斯格明子存在，并不容易，之前并未見文獻(xiàn)報(bào)道。

陸輕鈾說，該探測(cè)難度相當(dāng)于在磅礴大雨中去辨別一滴雨滴落地的聲音。所以，對(duì)于顯微鏡的靈敏度、分辨率、調(diào)控穩(wěn)定性等方面要求非常高。就拿顯微鏡上的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)來說，它的直徑和鉛筆差不多，但推力很強(qiáng)，這對(duì)形成高穩(wěn)定的成像結(jié)構(gòu)必不可少。

工欲善其事，必先利其器。依托穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)大科學(xué)裝置，陸輕鈾課題組不僅研發(fā)出了強(qiáng)磁場(chǎng)磁力顯微鏡，還設(shè)計(jì)制造出了國際領(lǐng)先的原子力顯微鏡和掃描隧道顯微鏡。

陸輕鈾還告訴記者，強(qiáng)磁場(chǎng)，被稱為諾貝爾獎(jiǎng)的搖籃，在其提供的極端條件下，物質(zhì)的特性可以被調(diào)控，給科學(xué)家提供了研究新現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)新技術(shù)的機(jī)遇。

2017年9月，科學(xué)島上的“穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置”通過國家驗(yàn)收，其中心磁場(chǎng)強(qiáng)度相當(dāng)于地球磁場(chǎng)的80萬倍，使得我國繼美國之后，成為世界上第二個(gè)制造出這一磁場(chǎng)強(qiáng)度科學(xué)裝置的國家。受到它的吸引，很多在國外工作的人才陸續(xù)回到國內(nèi)進(jìn)行科研工作。據(jù)了解，科學(xué)島上的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)裝置從運(yùn)行至今，已產(chǎn)出了一大批具有國際影響力的科研成果。