单个磁skyrmion(斯格明子)的写入与擦除说明拓扑荷在未来信息存储上的巨大潜力。Skyrmion由于其极小的纳米尺寸、拓扑稳定性、比较容易写入和删除等特性,被看成未来信息存储载体的有力候选者,因此成为当前研究的焦点。近年来,在实验室里已经观察到了纳米尺寸的skyrmion,并且已经实现了单个skyrmion的写入和擦除。本论文通过(?)-映射拓扑场论的方法来研究skyrmion,用吴-杨势和投影的方法重新看待skyrmion,揭示出了skyrmion荷与环绕数之间的内在关系,从理论上解释了skyrmion的产生和消灭。我们用段一士规范势分解和段一士拓扑流理论,揭示了skymion的内部拓扑性质,证明了这些拓扑性质可以通过Hopf指数βi和Brouwer度ηi表征出来。首先,我们用势的观点重新看待skyrmion,从skyrmion荷的定义出发得到其他形式的表达式,从而引入吴-杨势,说明skyrmion荷的被积分函数是吴-杨势的曲率张量,并且证明了吴-杨势是U(1)规范势。其次,我们在流形∑上找到一个光滑矢量场,把单位磁化矢量在两维材料表面上的投影看作一个矢量场(?)(x1,x2),对吴-杨势进行规范分解。然后,得到环绕数的一个有效表达式,说明环绕数与skyrmion荷之间的内在关系。最后,我们掲示出了skyrmion的内部结构,证明了skyrmion的拓扑荷是矢量场(?)(x1,x2)在零点处环绕数的一半。Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)方程告诉人们矢量场m方向的变化规律,我们说明了如何在理论上控制skyrmion的产生与消灭。因此,人们在实验上可以用外加的电场、磁场来控制磁矢量的方向,从而获得带有正号或者负号的单个skyrmion。在段一士规范势分解理论的基础上,我们理论的意义在于不仅仅给出一个理论,而且这个理论可以用来指导实验。