你知道最近清华的研究团队有多厉害吗？他们竟然能把手性反铁磁材料的磁序给完全翻转过来，而且还是在完全没有外加磁场的情况下做到的。这个突破可是大家期盼已久的事儿。清华材料学院、先进材料教育部重点实验室的宋成教授还有潘峰教授带着他们的团队，把目光投向了自旋电子学材料和器件方向。咱们平时用的磁存储技术一直卡在那两难的处境里，铁磁材料读写方便但磁场干扰大，反铁磁材料没干扰却读写困难。这次的手性反铁磁材料就成了救星。 不过难题还是有的，谁能想到呢？这材料要做到零场全电学翻转简直是在挑战极限。可宋成他们就是牛啊，通过同质结设计把那个非共线自旋的特性给整合起来，用了非常规的自旋流去诱发磁动力学变化。这下好了，在零磁场下操控变得特别高效。 更牛的是他们从磁八极子视角切入，把那个效率密码给破解了。原来只要让自旋极化和磁易面的倾斜几何构型搭上线，就能突破那个“超低能垒和高驱动力不能共存”的老规矩。这招不仅适用于手性反铁磁，对其他有易面的非常规磁体也能用。 这次研究简直就是打通了一条路。咱们以后说不定能用上超高密度、超快读写又低功耗的新磁存储设备了。基于这个基础搞出的太赫兹纳米振荡器和整流器也更有希望了。 具体怎么操作的呢？周致远博士就是那个第一作者。他们用分子束外延技术弄了个单晶的Mn₃Sn同质结（图1a），利用Mn₃Sn（0001）产生面外自旋极化（σz），把多晶层的手性反铁磁序给翻转了。再用面内磁场预磁化一下（图1a），就能控制磁序取向和磁自旋霍尔效应了。 最厉害的是这种方法抗干扰能力超强。不像铁磁那样容易受外磁场干扰（图1c），这种全电学翻转简直是稳如泰山。 说到这里还得提个大背景：Kagomé磁易面是手性反铁磁的核心特点。周致远他们就是从这入手分析的：只要在倾斜的几何构型里操作，既能保证高力矩效率又能实现100%翻转。 这效率有多高呢？你看表格1里的数据就知道了。新构型下各项指标都大幅提升，跟铁磁比起来简直是开挂。这个成果于2月25日发表在了《自然》上。 宋成教授是通讯作者。项目背后有国家重点研发计划、国家自然基金委专项项目、北京市自然科学基金、清华大学“笃实计划”还有新基石“科学探索奖”的支持呢。