当铁磁体的尺寸减小到微米或纳米数量级时,会在其内部出现很多有趣的手性自旋织构。由于这种具有孤粒子行为手性自旋织构对于未来自旋电子器件的设计与开发具有潜在的应用前景,其动力学行为以及手性的调控已成为自旋电子学前沿研究领域的重要课题之一。在众多手性自旋织构中,由于磁涡旋具有几纳米尺度聚焦且垂直于纳米盘面的极性磁涡核以及其涡核外围平躺于纳米盘面且成闭环磁结构的旋性自旋结构,备受人们的广泛关注。不仅如此,由于磁涡旋的极性存在上/下两种自旋结构状态,其旋性存在顺/逆时针两种自旋结构状态,甚至它们的之间的组合可实现更多稳态自旋结构状态,非常有利于数据存储以及数字信息处理方面的技术应用。因此,精确控制磁涡旋的手性自旋结构对于未来磁性存储及逻辑器件的研发有着重要的意义。本文借助微磁学模拟,在极化电流或外磁场调制下系统地研究了不同静磁耦合态切边纳米盘中磁涡旋旋性的精确调控,并提出了磁逻辑器件的可行设计方案。本文取得的主要成果,如下:1.在外场调控下,研究了不同厚度孤立单边切边纳米盘中磁涡旋旋性的调控行为。研究发现在完全相同形式外场调制下,不同厚度切边纳米盘中磁涡旋的旋性反转机制具有较大差异。不仅如此,在完全相同的极化脉冲电流的激励下,也可以有效控制不同厚度切边纳米盘中磁涡旋的旋性形成相反的稳态自旋结构。这结果非常有利于设计基于磁涡旋手性的磁性信息存储单元。2.在外场调控下,研究了具有静磁耦合相互作用的不同厚度切边纳米盘对中磁涡旋旋性的调控行为。研究发现在完全相同形式外场调制下,相较于孤立的切边纳米盘,两个具有静磁耦合的不同厚度切边纳米盘中磁涡旋的动力学行为具有明显的差异。因此,通过外场的特殊调制设计,在具有静磁耦合的不同厚度纳米盘对中可以实现磁涡旋旋性的四种不同稳态组合。这结果非常有利于设计基于磁涡旋手性的磁逻辑器件。3.在全局外磁场调制下,研究了具有相同厚度的相邻切边纳米盘与纳米圆盘之间的静磁耦合行为。研究发现静磁耦合作用可使纳米圆盘的磁涡旋旋性变得可控,即纳米圆盘与切边纳米盘的相邻空间位置不同,其磁涡旋呈现出不同的旋性状态。基于静磁耦合作用,设计了由切边纳米盘和纳米圆盘组成的磁逻辑器件方案。如在全局外磁场的调控下,实现了逻辑“非”门、“传输”门以及“扇出”功能,为研发基于磁涡旋的逻辑器件提供了理论参考。