反铁磁材料电信号：实现微米级可读可控

■刘卫峰

凭借潜在的高速信息处理能力，反铁磁材料近年来受到科学界高度关注。7月，《科学》杂志报道了一项关于反铁磁材料的重要突破——包括美国康奈尔大学在内的研究团队，利用二维反铁磁材料与隧道结构，首次在微米尺度下，实现了对反铁磁自旋共振的电信号的探测和可控调节。这一成果为反铁磁材料应用于下一代高速、低功耗自旋电子器件扫清了关键障碍。

据悉，此次突破的核心在于两项技术创新：研究人员利用量子隧穿效应构建隧道结，当反铁磁材料原子自旋方向变化时，隧穿电子的电阻随之改变，实现对电信号的高速读取；融合自旋电子学与二维材料领域成果，通过“自旋轨道转矩”机制激发自旋流，进而实现对电信号的有效调控。

此外，器件尺寸缩小至微米级，较以往缩小近千倍，是迈向实用化的关键一步。

该成果标志着反铁磁材料从“难以利用”迈向“可读可控”，有望为开发下一代运算速度快、功耗低的芯片提供新路径。