磁斯格明子（skyrmion）作为一种具有拓扑性质的磁结构,相关研究不仅包括其基本的物理现象,例如skyrmion霍尔效应、本征激发等;同时研究人员也提出了多种基于skyrmion的自旋电子学器件,例如赛道存储器、自旋纳米振荡器、基于布朗运动的噪声计算器件等。然而,如何更高效地驱动skyrmion、消除skyrmion霍尔效应、以及如何基于skyrmion开发新型自旋电子学器件等问题依然有待解决。本论文主要使用微磁学模拟和实验方法,针对不同拓扑数类skyrmion结构的共振模式、skyrmion在电场和热噪声下的动力学,以及在自旋电子学中的应用等问题进行研究,得到以下结论:对于kπskyrmion（k=1,2,3）,k=1时对应典型skyrmion结构,其自旋波激发模式包含面内的顺时针和逆时针旋转模式,以及垂直方向的呼吸模式。在第三章中,我们发现随着k增大,面内旋转模式以及垂直呼吸模式的数量也随之增多。对于k=2,3,面内的顺时针模式和逆时针模式随着频率的增加交替出现。另外,我们发现外加垂直磁场不仅可以控制不同拓扑数kπskyrmion磁结构之间的相互转变,同时也能够调控共振模式和激发频率。电流作为驱动力时产生的焦耳热和skyrmion霍尔效应等限制了skyrmion在赛道存储器等自旋电子学器件中的应用。为了降低上述效应的影响,我们在第四章中提出将电场作为驱动力来研究antiskyrmion、skyrmionium和反铁磁skyrmion在微波电场或者电场梯度下的动力学。通过电场调控各向异性效应,antiskyrmion在垂直微波电场和水平磁场的共同作用下能够沿特定方向运动,其运动速度依赖于微波电场的振幅和频率,以及体系的阻尼和磁场大小。在某一特定方向的磁场下,antiskyrmion的霍尔效应消失且运动方向与磁场方向一致。另外,将拓扑数为零的skyrmionium和反铁磁skyrmion作为信息的载体也可以有效地避免skyrmion霍尔效应。通过电场控制各向异性效应产生一个各向异性梯度,skyrmionium和反铁磁skyrmion能够被一定范围的各向异性梯度驱动下沿梯度方向直线运动,而且运动速度随着各向异性梯度的增大而增大。我们也提出了几种skyrmion在自旋电子学器件中的应用及优化。在第五章,我们介绍了skyrmion的多通道赛道存储器、钉扎对skyrmion振荡器的影响以及基于skyrmion振荡器的混频器。在不同区域引入电压门,可以将赛道存储器分为多个通道。通过控制电流大小、电压控制各向异性大小以及不同电压门的开关状态（ON/OFF）不仅可以控制skyrmion在不同通道中运动,同时也能抑制skyrmion霍尔效应以及提高其运动速度。对于skyrmion振荡器,钉扎类型和形状会同时影响skyrmion在振荡器中的状态以及振荡频率。另外,类比传统的混频器,我们发现将skyrmion振荡器作为局域振荡器可以实现混频过程,即可以将输入的微波频率搬移到更高或者更低的频率。在自旋电子学器件的应用中应该尽量避免热效应对skyrmion成核、稳定性及可寻址性质等的影响。然而,skyrmion在热噪声下的运动可以应用到非传统的计算器件中。在第六章,我们研究了受限结构对称性与skyrmion数量之间的相称效应对skyrmion的排列及热扩散的影响。Skyrmion在受限结构中的排列和扩散高度依赖结构的对称性和skyrmion数量,即在低对称结构中,相称状态下skyrmion扩散对应的平均平方位移在一定时间内会达到饱和。我们也利用基于准粒子模型的分子动力学模拟证实了这种相称效应。