磁性斯格明子(Magnetic skyrmion)是一种新型的磁存储单元，其本质是一种呈环绕形态且具有拓扑特性的自旋结构，产生于手性磁体中。在铁磁纳米线轨道中，斯格明子可以看作准粒子态，其存在与否可以编码成数字信号“0”和“1”从而携带、传输信息。由于驱动电流低(~10⁶A/m²)，结构尺寸小(可至几个纳米)，以及独特的拓扑稳定性，斯格明子在开发超低功耗、高密度、高稳定性的赛道存储以及逻辑器件方面，具有巨大的潜力。

课题组首次提出了仅以斯格明子为信息载体的逻辑门器件。通过简单而巧妙的传输结构设计以及结合斯格明子在电流驱动下的运动规律，实现了与/或/非/与非/或非/同或/异或等逻辑功能；利用电压对磁各向异性的调控来选择斯格明子的传输通道，实现了逻辑功能的配置；采用微磁学模拟手段，对运算时间、尺寸缩放等性能进行了优化指导。该器件设计于2018年1月19日在Nano Letters杂志上发布(Nano Lett. 18, 1180(2018))，为电子自旋器件大家庭引入了一名新成员。论文第一作者是光电学院博士生罗时江，通信作者为游龙教授。同时本课题也得益于与美国加州大学伯克利分校许诺博士的讨论。