記者19日從南方科技大學(xué)獲悉，該校物理系劉暢副教授、劉奇航教授與中國(guó)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(tuán)隊(duì)合作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一類(lèi)新型磁性材料——非常規(guī)反鐵磁體。該磁體有望成為理想的下一代自旋電子學(xué)材料，用于高密度磁存儲(chǔ)器件等領(lǐng)域。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然》。

記者了解到，該類(lèi)材料具有反鐵磁體高穩(wěn)定性、高密度儲(chǔ)存信息能力、超快自旋動(dòng)力學(xué)等性質(zhì)，還有易于探測(cè)和操控電子自旋狀態(tài)、便于讀寫(xiě)信息的功能。

“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。”劉奇航介紹。

據(jù)悉，由于晶體原子之間某種新穎的對(duì)稱(chēng)性，非常規(guī)反鐵磁體能夠像鐵磁體一樣，把其中運(yùn)動(dòng)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(guó)際上聲名鵲起的“交錯(cuò)磁體”便是其中一種。

“要觀測(cè)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。”劉暢說(shuō)，“然而，非常規(guī)反鐵磁體因自旋信號(hào)比較微弱，實(shí)證過(guò)程需要大量系統(tǒng)數(shù)據(jù)支撐。”

“得益于喬山團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的最新型電子自旋探測(cè)儀，我們實(shí)證了這一點(diǎn)。”劉暢告訴記者，非常規(guī)反鐵磁體的發(fā)現(xiàn)，有望從信息密度和響應(yīng)速度上突破目前自旋輸運(yùn)器件的極限，帶來(lái)自旋電子學(xué)和磁存儲(chǔ)領(lǐng)域的技術(shù)革命。