清华团队登上《自然》，首次实现手性反铁磁序全电学完全翻转，下一代磁存储技术迎来关键突破

清华大学材料学院宋成、潘峰团队近日在自旋电子学领域取得重要突破——首次实现了手性反铁磁序的高效全电学完全翻转。相关成果以《手性反铁磁序的零场完全翻转》为题，在线发表于国际顶级学术期刊《自然》（Nature）。

反铁磁材料因其近零杂散磁场、太赫兹级动态响应等特性，长期被视为下一代磁存储技术的理想载体。然而，如何用纯电学手段对反铁磁序进行可靠、完整的翻转操控，一直是该领域悬而未决的核心难题，也是制约其从实验室走向实际器件的关键瓶颈。

此次清华团队的研究聚焦于手性反铁磁这一特殊类别。手性反铁磁兼具反铁磁的高速、高密度优势与铁磁体可被电学读取的特征，被认为是连接基础物理与存储应用的重要桥梁。团队在无需外加磁场辅助的条件下，仅通过电流即可驱动手性反铁磁序实现完全翻转，打通了从材料特性验证到器件功能实现的最后一步。

据清华大学方面介绍，这一成果为开发兼具超高存储密度、超快读写速度和低功耗特性的新一代磁存储器件奠定了技术基础。当前主流磁存储技术主要依赖铁磁材料，其存储密度和写入速度均受限于材料本身的物理特性。反铁磁存储若能实现工程化应用，有望在存储密度和操作速度上实现数量级的提升。

自旋电子学是近年来凝聚态物理与信息技术交叉融合的前沿方向，旨在利用电子自旋自由度替代或补充传统电荷自由度来处理和存储信息。此次清华团队的工作，标志着手性反铁磁在器件化道路上迈出了关键一步。

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