德国科学家通过巧妙地操纵激光束与纳米蚀刻图案的相互作用，在黄金表面制作了由光线复杂的漩涡状结构组成的“斯格明子包（Skyrmion bags）”。
这一不寻常的壮举不仅给光的物理学带来了令人惊讶的转折，而且还暗示了未来的技术可能会突破当前显微镜的限制。
斯格明子包：一个新的突破
斯图加特大学第四物理研究所所长哈拉尔德·吉森教授宣布：“我们的研究结果为新兴的天空粒子研究领域增添了新的篇章。”他的团队取得了重大突破。研究人员已经展示了在金属表面由光形成的“斯格明子包（Skyrmion bags）”。
探索光的漩涡结构
斯格明子（Skyrmions）是旋涡状结构的数学模型，可以帮助科学家理解基本的物理相互作用。最初是一个理论概念，后来在各种系统中观察到天幕，包括磁性材料和表面。吉森教授的研究小组探索了光与精确结构的金表面相互作用是否也能形成类似天幕的图案。
他们的目标是创建斯格明子包，一种将几个较小的斯格明子包含在一个较大的斯格明子中的配置。为了达到这个目的，他们在一层薄薄的金膜上蚀刻了两个扭曲的六边形形状的复杂凹槽。每个六边形都充当了天幕形光场的发生器。
通过表面设计制作斯格明子包
“然后我们观察到两个斯格明子光场的叠加，由此形成了斯格明子包，”该研究的主要作者、吉森小组的博士研究员朱利安·施瓦布解释说。更令人印象深刻的是，研究小组发现，他们可以通过调整两个光场的相对扭曲方式，来控制每个袋子内形成的斯格明子的数量。这意味着他们能够精确地将光场塑造成不会自然出现的复杂图案。
为了验证他们的实验结果，研究小组与杜伊斯堡-埃森大学的研究人员合作，并与海法以色列理工学院的科学家合作建立理论行为模型。
通过基础物理学解锁未来技术
到目前为止，这仍然是基础物理学。然而，这些光场斯格明子表现出非凡的特性，从而激发了研究人员在潜在技术应用方面的想象力。吉森团队使用的金表面是否适合这个目的还有待观察。“如果有人找到合适的材料，我们的概念可以应用于显微镜，”吉森教授说。我们可以用专门的显微镜实现分辨率，否则由于光波长的限制，这是不可能的。
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