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我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)非常規(guī)反鐵磁體，有望帶來自旋電子學(xué)和磁存儲領(lǐng)域的革命

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2024-02-20 12:50:48 字號：A- A A+ 來源：科技日報

2月19日，記者從南方科技大學(xué)獲悉，該校物理系副教授劉暢、教授劉奇航以及中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究員喬山團隊通過實驗發(fā)現(xiàn)一類新型磁性材料——非常規(guī)反鐵磁體。該發(fā)現(xiàn)有望成為理想的下一代自旋電子學(xué)材料，對高密度磁存儲器件等領(lǐng)域帶來影響。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然》。

記者了解到，該類新型材料在具有反鐵磁體高穩(wěn)定性、高密度儲存信息能力、超快自旋動力學(xué)等性質(zhì)的同時，也具有鐵磁體易于探測和操控電子自旋狀態(tài)、便于實現(xiàn)信息讀寫功能的能力。

“鐵磁體可以吸引小磁針，而反鐵磁體不能。這兩種磁性材料看上去風(fēng)馬牛不相及，但我們發(fā)現(xiàn)的非常規(guī)反鐵磁體在某種意義上反而更像鐵磁體?！眲⑵婧浇榻B。

據(jù)悉，由于晶體原子之間某種新穎的對稱性，非常規(guī)反鐵磁體能夠像鐵磁體一樣，把其中運動的電子分為“自旋”不同的兩部分，制造出自旋電子學(xué)器件最為關(guān)鍵的“自旋流”，目前國際上聲名鵲起的“交錯磁體”便是其中一種。

“要觀測到這種帶有自旋的電子，最直接的方法便是利用角分辨光電子能譜儀?！眲痴f，“然而，非常規(guī)反鐵磁體因自旋信號比較微弱，實證過程需要大量系統(tǒng)數(shù)據(jù)支撐?！?

“得益于喬山團隊設(shè)計的最新型電子自旋探測儀，我們實證了這一點?！眲潮硎?，非常規(guī)反鐵磁體的發(fā)現(xiàn)，代表著反鐵磁性自發(fā)現(xiàn)以來概念上最重要的革新，同時有望從信息密度和響應(yīng)速度上突破目前自旋輸運器件的極限，帶來自旋電子學(xué)和磁存儲領(lǐng)域的革命。

（科技日報記者羅云鵬科研團隊供圖）
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