在自然界中，鸟类和鱼类的集体运动能够产生令人印象深刻的动力学和独特结构，就像椋鸟群和沙丁鱼群所展现的那样。活性物质科学研究这种跨越广泛尺度和来源的复杂行为，在过去三十年里吸引了越来越多的关注。活性物质不仅包括生物，还涵盖无生命物体。例如，活性胶体和活性液晶能够自我推进，即依靠内部能源自行移动。现在，巴西伯南布哥联邦大学的克莱西奥·德索萨·席尔瓦及其同事提出，将耦合的斯格明子对加入活性物质目录，这一想法十分有趣。斯格明子是出现在某些磁性材料中的类似漩涡的自旋排列。他们的理论研究表明，这样的斯格明子对移动速度可能超过任何已观测到的活性物质系统。这种行为可能促进基于斯格明子操控的非传统且受生物启发的计算设备的发展。例如，具有许多自推进斯格明子的磁性薄膜可作为储层计算的动态储层。
活性物质的集体动力学由每个个体的运动、所有个体间的相互作用以及它们与环境的相互作用所支配。一类重要的活性物质涉及手性系统，即具有左旋或右旋性的系统，它们能展现出平移和旋转动力学。这种行为可能导致一些非平凡现象，对实际应用有益。例如，一些自推进粒子能呈现圆周、手性运动，这种行为或许能基于动力学选择具有特定手性的粒子。手性活性物质的例子包括精子细胞、细菌和液晶。人们可能期望在磁性材料中移动的手性准粒子里发现类似行为，但这方面的研究尚缺。
在磁性薄膜和多层膜中，不同类型的电磁和量子相互作用之间微妙的竞争，能产生携带整数拓扑电荷的局域手性自旋纹理。手性斯格明子就是这些纹理的典型例子。纳米尺度的手性斯格明子由少量自旋形成圆形、手性的畴壁。这样的物体可被视为刚性粒子，能由外部驱动力驱动进行平移运动。手性斯格明子一个独特的动态特征是所谓的霍尔运动，由电流诱导，会导致斯格明子在器件边缘积累。手性斯格明子的其他特征行为包括弹道运动、呼吸模式振荡以及热扩散能力。在所有这些情况中，手性斯格明子被视为被动准粒子，其动力学由外力或梯度驱动。但它们能否自行移动呢？
通过计算模拟，德索萨·席尔瓦及其同事表明这确实有可能：在合成反铁磁双层膜中的一对束缚手性斯格明子，可作为自推进的手性活性物质发挥作用。研究人员考虑了一种双层结构，由两个具有相反手性和磁化强度的交换耦合手性铁磁层组成，它们共同表现得像反铁磁体。在这样的结构中，一个铁磁层中的斯格明子是另一层中斯格明子的镜像，两个斯格明子可通过键结合形成束缚对。
研究人员发现，当斯格明子对沉浸在交变电场或磁场中时，其拥有的内部能量能驱动斯格明子对的自主运动。他们表明，交变电场或磁场能激发斯格明子对的对称和反对称呼吸模式。这两种呼吸模式都会调制斯格明子 – 斯格明子键，意味着键长能动态变化。这种调制产生一种 “冲程”，使斯格明子能够 “游动”。这种运动导致束缚斯格明子对的自推进，速度可达每秒一亿个体长。由于净漂移由斯格明子对内部构型的非互易变化所支配，而外部驱动仅为这些内部动力学提供能量，因此这种运动可被视为自推进。
研究人员还研究了弱热噪声对斯格明子运动的影响。他们发现，噪声波动能触发一种 “运行 – 反转” 模式，即移动的斯格明子对停止并暂时反转方向。虽然自推进是由于振荡键动力学产生的，但导致方向反转的键的随机自发重取向是由热噪声诱导的。“运行 – 反转” 运动是运动细菌在探索复杂环境时的特征行为。这种相似性在运动细菌及其他布朗运动活性粒子，与手性斯格明子和手性活性粒子之间建立了有趣的联系。结合活性物质和自旋电子学的概念，这些结果可能会激发对自推进准粒子或磁性缺陷的新研究。这些研究可能涉及各种导航策略的可能性，从 “运行 – 反转” 到 “运行 – 翻滚”，使类似粒子的物体能够利用噪声探索周围环境。
研究人员或许还会受到启发，去研究在更复杂相互作用下出现的其他复杂而迷人的行为，比如自组装和图案形成。这些研究的关键将是考虑大量自推进斯格明子之间的相互作用，以及斯格明子与结构化表面或界面之间的相互作用。人工改性衬底的影响可能尤为丰富。例如，最近一项研究表明，经历布朗运动的手性斯格明子与手性花状障碍物的相互作用，可能导致按拓扑结构对斯格明子进行分类。斯格明子的另一个有趣特征是其运动性的寿命，根据温度和所用磁性材料的不同，寿命范围从几天到数年不等。相比之下，在化学驱动的活性粒子和生物系统中，粒子活性通常具有较短的时间衰减，受限于化学物质或营养物质的消耗。因此，可调节、长寿命的活性斯格明子系统，能为在活性物质实验中产生长期涌现的集体行为，提供理想的系统。
近期对手性斯格明子的关注，很大程度上是由于它们在自旋电子器件中作为非易失性信息载体和量子比特的巨大潜力。然而，正如德索萨·席尔瓦及其同事的工作所暗示的，我们相信手性斯格明子和不同系统中其他准粒子的其他神秘方面仍有待发现。