复旦大学发现反铁磁新特性

福州科研力量关注前沿突破：复旦团队揭示反铁磁材料“可读可写”新机制

复旦大学物理学系与理论物理与信息科学交叉中心联合攻关，于1月29日在线发表于国际顶级期刊《自然》的研究成果引发学界广泛关注。该研究首次证实一类低维层间反铁磁体（如CrPS4）在外部磁场驱动下，可实现整体性、确定性的双稳态磁化翻转——这一现象过去仅见于铁磁材料，如今在反铁磁体系中被系统验证并建模阐释。

长期以来，反铁磁材料因内部磁矩方向相反、宏观磁性近乎为零，难以被常规磁场有效调控，被业界戏称为“有趣而无用”。相较之下，铁磁材料（如机械硬盘所用）磁矩同向排列，响应外场灵敏，但受限于密度瓶颈与功耗问题。而反铁磁体具备天然抗干扰、超快响应及高集成潜力，若能实现可控“读-写”，将成为下一代低功耗、高速度芯片的理想候选。此次突破，正推动其从基础研究迈向实用化临界点。

研究依托复旦自主研发的无液氦多模态磁光显微系统——该设备融合非线性光学二次谐波探测技术，在福建高校与中科院海西研究院持续开展的闽沪量子材料合作背景下，凸显了长三角—东南沿海协同创新的辐射效应。团队成功捕获CrPS4中反铁磁序的“集体翻转”行为，直观呈现其类铁磁式双稳态切换过程。

理论层面，袁喆教授团队构建全新微磁模型，提出“特征交换尺寸”这一关键判据，精准区分两类磁切换模式，并为定向设计适配自旋电子器件的反铁磁材料提供可计算路径。该框架不仅回溯解释实验数据，更拓展至光电子集成等跨学科应用场景。

此项工作标志着反铁磁动力学研究进入新阶段，也为福州加快建设国家新一代人工智能创新发展试验区、布局先进半导体材料研发提供了前沿技术参照。未来，低维磁性材料在自旋电子芯片与集成光电子领域的落地应用，或将加速从实验室走向产线。

摘要：复旦团队发现低维反铁磁体CrPS4可在磁场下实现整体双稳态翻转，完善磁学理论并指明芯片应用路径，成果发表于《自然》。

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