名古屋大学の研究グループは，磁性体において，様々な物理学分野で存在が予測されてきた「ドメインウォール・スキルミオン」と呼ばれる状態の観測に成功した（ニュースリリース）。

秩序化した領域同士の境界に現れる「ドメインウォール」は，代表的な「欠陥」の一つとして知られている。例えば，磁性体中では磁気モーメントが揃った微小な領域に幾つも分かれており，隣接する磁区と磁区の境界である「磁壁」が「ドメインウォール」となる。

磁壁は電流で駆動できることから，メモリなどへの応用が期待されている。さらに，「スキルミオン」と呼ばれる「欠陥」も知られている。「スキルミオン」は，元々，素粒子物理学で提唱された粒子的な性質を持つ渦状の「欠陥」であり，磁性体中の「スキルミオン」は，磁壁と同様に電流によって駆動し，駆動に必要な電流密度の閾値が磁壁に比べて5桁も小さいことから，省エネルギーのデバイスへ向け研究されている。

一方，「ドメインウォール・スキルミオン」と呼ばれる「欠陥」が理論的に提唱されてきた。これは「欠陥中の安定な欠陥」と見なせるもので，「ドメインウォール」中に「スキルミオン」が存在，もしくは「スキルミオン」が1次元状に配列して「ドメインウォール」を構成したものを指す。「ドメインウォール・スキルミオン」は1999年に量子ホール強磁性体において理論的に予測されたが，明確に観測されたことはなかった。

研究では，ローレンツ電子顕微鏡を用いて，コバルト・亜鉛・マンガンで構成される磁性薄膜試料の磁気構造を調べた。この磁性体は，室温以上でスキルミオン三角格子（スキルミオンが三角格子状に規則配列した状態）が現れる物質として知られる。今回，約50nmまで薄くした薄膜試料を対象とした。

得られた磁束密度分布像から，磁区と磁区の境界に鎖状に配列した「スキルミオン（渦状の楕円体）」が観測された。つまり、「スキルミオン」が磁壁の役割を担っており「ドメインウォール・スキルミオン」の存在が実証された。また，通常の磁壁中に孤立した「スキルミオン」も観測した。

今回観測された「ドメインウォール・スキルミオン」の形成機構から，シミュレーションによって，「ドメインウォール・スキルミオン」が様々な磁性体で現れる可能性が見い出された。

磁性体中の「ドメインウォール・スキルミオン」は磁壁に沿って電流駆動することから，カーブした軌道を描き「スキルミオン」デバイス応用の障害の一つとなっているスキルミオン・ホール効果を抑制し，さらに，磁区を制御することで「スキルミオン」の駆動経路を設計できる可能性があるとしている。