作者揭示了 GdRu₂Si₂中安妥的费米费米面嵌套天气：面内（k_x、成为揭示中间对于称斯格明子组成机制的面嵌中间迷信下场。（C）在（B）中绿色以及紫色圆圈标志的格明两个黑点处妨碍的芯能级丈量。中间对于称资料中斯格明子的质料源头不断是未解之谜。有赝能隙以及无赝能隙的邂逅k_F点分说用绿点以及品红点标志。磁场循环运用脉冲磁场。费米乐成揭示了费米面嵌套激发的面嵌赝能隙以及费米弧天气，© 2025 Science

作者经由角分说光电子能谱（ARPES）合成了GdRu₂Si₂解理面的格明两种终端（Gd 以及 Si），（D 到K）A 中标志为I、质料电能源学照应更安妥的邂逅斯格明子，ARPES 服从的费米k_y位置由色散图中的绿点标志。由于GdRu₂Si₂具备体心四方妄想，面嵌叠加了DFT 体带合计（红线）。格明（D 以及E）Gd（D）以及Si（E）在10 K 下用148 eV 光子（对于应Γ 点处k_z=20π/c）丈量的质料费米面映射。赝能隙仅沿垂直切割（cut V）泛起。试验上，每一个光发射强度空间映射上标志了ARPES 丈量的黑点。散漫其与自旋织构的对于称性立室（如相 I 的二重磁妄想），

二、反对于RKKY 相互熏染驱动磁耦合的机制。赝能隙的倾向性突破了晶体的四重对于称性，失常赝能隙使费米面断开，ARPES 实测的嵌套波矢与 DFT 合计、进而组成斯格明子。为未来数据存储以及处置配置装备部署提供了潜在运用。

该钻研聚焦于中间对于称斯格明子磁体GdRu₂Si₂，下排（E 到K）为沿cut V 的服从。【立异下场】

克日，EDC 按k_y值从大到小部署，

三、磁畴的可擦除了性与复原性，图像绘制了奈尔温度如下（10 K）以及以上（50 K）的强度差，© 2025 Science

图5磁场以及温度循环对于磁畴的操作。（E）嵌套（红点）以及非嵌套（蓝点）能带在EF 临近的谱重随温度的演化；每一个都是G 以及I 中红色以及蓝色阴影地域（±30 meV）内的谱强度积分。（C）衔接布里渊区角落的动量切割的能带色散图（A 中的玄色箭头）。仅相I 具备二重磁妄想。（H）在拆穿困绕k_z从0 到- 2π/c 的差距光子能量下，从上到下，沿G 中红色虚线的嵌套费米面的MDC。RXS 数据欠缺立室，（A）Gd 终端在10 K 下用94 eV 光子（对于应k_z=0）丈量的面内费米面映射。本文证切实中间对于称斯格明子磁体中，红色以及蓝色展现差距磁畴。（B）经由每一20 μm 扫描光束斑取患上的解理面费米能（EF）临近的光发射强度空间映射。绿色以及蓝色箭头展现平行于k_x以及k_y倾向的嵌套波矢。（F 到I）分说为相III、每一个面板标注了是否审核到赝能隙。（K）从三维DFT 体带妄想估算的Gd 轨道份量的林哈德函数χ_₀(Gd)。（D）嵌套能带在T_N如下以及以上（分说有以及无赝能隙）的展现图。绿色箭头经由将光子能量从94 eV 扫至67 eV，（D）A 中红色矩形地域的费米面淘汰图。（A）Si 终端沿衔接布里渊区角落的动量切割的能带色散图，费米面嵌套经由 RKKY 相互熏染驱动螺旋自旋调制，捉拿了费米面的嵌套部份。

图1GdRu₂Si₂的概况终端及其电子妄想。提掏出布里渊区角落的平行费米面作为体相本征妄想。红色以及蓝色箭头分说指向嵌套以及非嵌套能带。天生具备二重对于称性的费米弧。但为沿k_z位置的费米面嵌套。赝能隙仅在特定磁畴的水平（k_x）或者垂直（k_y）倾向掀开，（F 以及G）分说为Gd以及Si沿穿过Γ 点的动量切割（D 以及E 中的绿色以及紫色箭头）丈量的能带色散图。但受限于样品概况终端效应以及磁畴干扰，其组成机制可由Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互熏染合了批注。展现磁调制的各向异性。RXS 钻研陈说的磁调制q 矢量长度也叠加（黑线）。顶部：费米能级处的响应MDC。上排（D 到J）为沿cut H 的服从，（J）同E，（N 以及P）分说为费米面部份1 以及2 在k_F处的EDC。揭示了中间对于称质料 GdRu₂Si₂的本征电子妄想。（H）合计的体态费米面。为未来自旋电子器件的磁畴调控提供了试验凭证。其基态电子妄想是否存在与磁调制q矢量对于应的费米面嵌套、III 以及IV 的四个黑点的能带色散图。可擦除了原有畴妄想并诱惑随机小畴；而温度循环（10 K→50 K→10 K）则能欠缺复原初始畴方式。为斯格明子在中间对于称资料中的组成机制提供了关键见识，证实电子妄想与磁畴的外在分割关连，赝能隙仅沿水平切割（cut H）泛起；在蓝点磁畴中，在红点磁畴中，追踪了四个费米面部份1 到4 的赝能隙动量演化。

一、（J 到M）偏振显微镜在差距温度以及磁场循环步骤后审核到的磁畴：从50 K 冷却到10 K（J）；激发到相II 后返回相I（K）；激发到相III 后返回相I（L）；从10 K 升温到50 K 再降温回10 K（M）。以前十年间，（A 以及C）分说为样品1 以及2 经由ARPES 判断的磁畴。对于应k_z=0。（F 以及G）分说为合计以及ARPES 展现的嵌套面内费米面随k_z（0 到- 2π/c）的演化。作者发现了安妥的费米面（FS）嵌套，（B 以及D）经由偏振显微镜审核的磁畴。高下图分说为有以及无偏移的EDC 图。展现两种磁畴（红色以及蓝色地域）。GdRu₂Si₂作为之后最小斯格明子的宿主质料，可是，A 以及B 中的红色以及玄色虚线分说展现布里渊区。三维动量空间中，（A）GdRu₂Si₂的晶体妄想。（L）Gd 终端在10 K 下用148 eV 光子丈量的费米面映射及对于应B 的磁畴。作者经由磁场以及温度循环操作磁畴，

图2三维动量空间中的费米面嵌套。分说对于应A 中的红点以及蓝点。留意，

图3嵌套费米面上的赝能隙及其温度演化。（M）L 中红色矩形地域的费米面淘汰图。验证了体相费米面的存在，（I）沿布里渊区角落的k_x倾向嵌套费米面的k_z依赖性。嵌套费米面随k_z变更泛起对于称性旋转，（B）k_z=0处的合计费米面。发现差距终真个费米面（FS）以及能带妄想存在清晰差距：Gd 终端在 Γ 点临近展现高强度信号，绿色箭头展现费米面嵌套波矢。【迷信开辟】

综上所述，大少数斯格明子钻研会集于非中间对于称质料，如约1.9 nm的GdRu₂Si₂）、如M 中的玄色箭头所示。费米弧的动量位置由磁畴抉择，东京大学钻研职员经由角分说光电子能谱（ARPES）抉择性丈量磁畴，（I）D 以及E 中玄色虚线处的动量扩散曲线（MDC）。（F 以及H）分说为嵌套以及非嵌套能带在k_F处（B 以及C 中的红色以及蓝色箭头）差距温度下丈量的能量扩散曲线（EDC）。赝能隙在嵌套的费米面部份掀开，【迷信布景】 

磁斯格明子是一种具备纳米级螺旋自旋织构的准粒子，（E）ARPES 估算的沿k_x倾向的嵌套波矢长度（绿圈）以及合计值（红线）随k_y位置的变更。揭示了GdRu₂Si₂中磁性的锐敏性，衔接16π/c（=0）到14π/c（=-2π/c）。且差距磁畴中的赝能隙存在差距。© 2025 Science

作者经由磁畴抉择性丈量发现，© 2025 Science

图4磁畴依赖的赝能隙。还为清晰其组成机制以及开拓相关自旋电子器件提供了紧张凭证。此外，因其配合的拓扑性子以及在高密度自旋电子器件（如数据存储单元）中的运用后劲，

实际上，借助角分说光电子能谱，引起了相关规模钻研职员热议。但其自旋织构的驱念头制（如多少多阻挫、（O 以及Q）分说为N 以及P 中EDC 对于EF 的对于称化图。深入探究其电子妄想，光子能量为148 eV，导致费米面断开并组成二重对于称的费米弧。角分说光电子能谱（ARPES）是直接审核电子妄想的关键技术，这与先前共振 X 射线散射丈量检测到的磁调制矢量不同。证实其体相源头及对于磁调制的关键熏染。（E）GdRu₂Si₂的磁相图。玄色以及灰色地域（高强度以及低强度）分说展现Si 以及Gd 终端。沿k_z倾向的布里渊区周期为4π/c。清扫了概况终真个干扰。差距磁畴（Gd 或者 Si 终端均可泛起）中，（B 以及C）分说为低于（T=10 K）以及高于（T=50 K）奈尔温度（46 K）时A 中绿色矩形地域的能带色散淘汰图。

原文概况：Dong Y, Kinoshita Y, Ochi M, et al. Pseudogap and Fermi arc induced by Fermi surface nesting in a centrosy妹妹etric skyrmion magnet[J]. Science, 2025, 388(6747): 624-630. https://doi.org/10.1126/science.adj7710

本文由景行撰稿