2023年11月15日，物理评论B（Physical Review B）在线刊发了课题组题为“Edge and corner skin effects of chirally coupled magnons characterized by a topological winding tuple”的研究论文。课题组蔡成渊为文章的第一作者，于涛教授为文章的通讯作者，德国亚琛工业大学的Dante M. Kennes教授和德国不来梅大学的Michael A. Sentef教授参与了本项研究。
非厄米趋肤效应导致大量的本征态局域在体系的边缘 [如 Rev. Mod. Phys. 93, 015005 (2021)]。在一维的开放系统中，通过该效应可以实现如光漏斗 [如 Science 368, 311 (2020)]、单向放大 [如 Nat. Commun. 11, 5382 (2020)]、非局域响应 [Nat. Phys. 16, 747 (2020)]、设备敏感度增强 [ Proc. Natl. Acad. Sci. 117, 29561 (2020)] 等有用的功能。相比较一维，高维系统中蕴含着如边缘趋肤、角趋肤、面趋肤等更丰富的趋肤模式 [如 Sci. Adv. 4, eaat0346 (2018)]，可以实现更多的应用并具有更灵活的可调性 [Nat. Commun. 12, 5377 (2021)]，但高维非厄米趋肤效应还未能在磁性系统中预言。
在这项工作中，我们在磁性衬底上二维磁纳米块阵列中预测了通过外磁场方向可灵活调控的磁子的边趋肤效应和角趋肤效应。我们通过改变磁性系统中外加磁场的方向，调控磁纳米块中Kittel模式磁子与磁性薄膜衬底中自旋波的偶极相互作用，从而实现纳米块中磁子的本征模式局域在边上或角上。此外，我们通过该系统的周期性能谱定义了一个缠绕数组(W1,W2)，并准确地表征了磁子本征模式所局域的位置。
这项工作预言了磁性系统中通过磁场调控的非厄米边趋肤效应和角趋肤效应，并通过缠绕数组表征了拓扑起源，可能对未来设计磁性超表面有所帮助。
Fig.1. 二维磁纳米块阵列均匀排布于磁性薄膜衬底上方。
Fig.2. 不同磁构型下，磁性纳米块中Kittel模式磁子间的有效耦合强度大小[(a),(b)],相应的本征态的分布[(c),(d)],以及能谱的缠绕数[(e)-(h)]。