二维磁性材料中的拓扑自旋结构，如斯格明子（skyrmions）和双麦纫（bimerons）等磁性准粒子，因其独特的拓扑保护特性而备受关注。这种拓扑保护使得这些准粒子在面对外界扰动时能够保持稳定，从而为信息存储和处理提供了可靠的基础。

受单层MoSi₂N₄启发，通过第一性原理预测了具有铁磁半金属性质和强面内磁各向异性的单层GdA₂N₄（A = Ge, Sn）。这些材料中存在由磁阻挫引起的bimerons，且可通过应变工程进行调控。鉴于二维铁磁半金属可提供100%自旋极化电流，因此可实现bimerons的高效定向驱动。上述工作为基于二维半金属材料中bimerons的信息计算和存储器件设计提供了理论指导。

相关成果已经发表于Nano Letters期刊上。

  https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c05268