2024年3月8日，何军教授团队在ACS Nano上连续发表了两篇论文，物理科学与技术学院均为文章第一署名单位。

磁性斯格明子，即具有手性自旋的纳米磁畴结构，以其拓扑保护性、低驱动电流密度等特性而备受瞩目，被认为是未来信息存储器件中高密度、高速度、低能耗的理想存储单元。目前，磁电子学领域的研究热点之一是开发更多性能优越的磁性斯格明子新材料，这也被认为是实现磁性斯格明子实用化的关键所在。在本研究中，何军课题组开发了普适性的范德华外延法，在云母衬底上成功合成了单晶Fe₅Si₃纳米棒。对该纳米棒的磁性性能进行了系统的表征，并通过理论计算验证了其特性，包括室温下的长程铁磁有序性、磁化强度随磁场和温度的变化、饱和磁化强度以及高居里温度（~370 K）。在此基础上，利用洛伦兹透射电镜在没有外部磁场的情况下直接观察到了Fe₅Si₃薄膜中自发形成的斯格明子气泡和连续的磁畴结构变化。此外，电输运测量揭示了Fe₅Si₃明显的磁阻效应，在特定温度下可以实现正磁阻和负磁阻转换。该工作为研究不同拓扑自旋织构及其形成机制提供了途径，为铁硅合金在自旋电子学领域的创新应用提供了建议。论文题为“Spontaneous Skyrmion Bubbles in an Iron-Silicon Alloy with Uniaxial Magnetic Anisotropy”（具有单轴磁各向异性的铁硅合金中的自发斯格明子气泡）。我院博士生冯小强为文章第一作者，何军教授、程瑞清副教授和广西大学李子安教授为文章通讯作者。

同时发表的还有一篇题为“Two-Dimensional Semiconductors and Transistors for Future Integrated Circuits”（面向未来集成电路的二维半导体和晶体管）的综述文章，聚焦面向先进制程集成电路的二维半导体及其器件工艺和集成路线。首先概述了硅基集成电路的发展和挑战，然后详细讨论了二维半导体和范德华异质结构的性质和制备策略，以及各分立器件工艺、规模化集成、新原理信息器件等方面的突破性研究进展。最后展望了二维半导体在下一代集成电路技术中的应用前景，并分析列举了从实验室向产业化过渡亟待解决的问题和可能的研究方向。我院尹蕾研究员为文章第一作者，何军教授为文章唯一通讯作者。

上述工作受到国家重点研发计划、国家自然科学基金以及中科院先导专项等项目经费的支持。

文章链接：

https://doi.org/10.1021/acsnano.4c00658

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c10900