在凝聚态物理中，磁性斯格明子是一种具有准粒子特性并且受拓扑保护的纳米尺度自旋结构，由于其高度的稳定性、极小的尺寸以及易驱动的特性，磁性斯格明子被认为是未来实现高速度、高密度、低能耗自旋存储器件的基本单元。寻找室温下的斯格明子以及制备自旋存储器件是目前的热点问题。那么在波动系统中，例如声学体系中是否能够实现这种拓扑非平庸的场构型？对于声学体系，由于声压比较直观并且容易测量，因此是目前人们最为普遍采用的描述声波性质的物理量，然而在标量声压场中无法构造斯格明子这类矢量场构型。除了声压以外，声质点振速矢量也是一个重要的物理量，在速度矢量场中能够蕴含丰富的物理效应。
近期，南京大学的陈延峰教授、卢明辉教授研究团队与苏州大学的蒋建华教授课题组等合作，利用与中科院声学所鲍明研究员团队共同研发的声学矢量探测技术，在声学近场倏逝波中实验观测到了质点振速矢量场的斯格明子拓扑构型,相关论文发表在物理学权威期刊Physical Review Letters上(DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.144502)。
斯格明子对应于三维矢量在二维空间的特殊分布，为了构造声学斯格明子，需要利用声学超表面结构将声波束缚在二维表面，形成沿表面传播的声学倏逝波模式。在实验中，结构的六个边界上放置了同相位声源，从而激励出三组相对传播的倏逝波模式。结构对称性和倏逝波面外衰减特性导致了声学斯格明子晶格的产生（注：声学斯格明子晶格是一种衍生出来的晶格，与二维声学超表面的晶格不一样）。在每个晶格单元内部，中心区域的速度矢量方向朝上，从内向外，速度矢量逐渐翻转，最终在边界处方向朝下，呈现出奈尔型斯格明子的分布。声学斯格明子具有动态可调控特性，通过对边界声源的相位进行改变，能够使其沿着面内任意方向发生移动。此外，通过调控声源间的相对强度，可以使得斯格明子发生形变。研究人员也验证了斯格明子对缺陷的免疫能力，引入表面缺陷后，斯格明子晶格在缺陷附近只发生了略微形变，其构型并未被破坏，证实了其拓扑保护带来的稳定性。此项工作为声学拓扑态的研究提供了新的思路，并有望在声近场操纵、声能量收集等方面产生有价值的应用。