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铁磁性和反铁磁性共存 原子级厚度二维材料可大幅降低存储器能耗
科技日报· 2025-09-29 23:53
据最新一期《先进材料》杂志报道,瑞典查尔姆斯理工大学研究人员在开发新型层状磁性材料方面取得 突破。他们研发出一种原子级厚度的二维材料,能够使铁磁性和反铁磁性在材料结构中共存,从而将存 储器的能耗降低至原来的约十分之一。这一发现可能为人工智能、移动技术和高级数据处理带来新一代 超高效、可靠存储方案。 随着数字数据量呈指数增长,未来几十年内,数据存储、处理和传输或将占全球能源消耗的近30%。这 一趋势迫使科研人员寻找更加节能的存储技术,同时探索全新的技术可能性。磁性在数字存储技术发展 中已成为关键因素。利用磁性材料中电子在外部磁场和电流作用下的行为,人们可以设计更快、更小且 更节能的存储芯片。 通常存在两种基本磁性状态,即铁磁性和反铁磁性。将这两种相反磁性结合,既具有科学研究价值,也 能为计算机存储和传感器提供技术优势。然而,在此前的存储器材料中,这种共存只能通过堆叠不同铁 磁和反铁磁材料的多层结构实现。 此次研究的突破在于,将铁磁性和反铁磁性整合到单一的二维晶体结构中,实现了电子方向切换的倾斜 磁性。这种设计使电子能够快速、轻松地切换方向,无需外部磁场,从而将存储器能耗降低至约原来的 十分之一。 这种材料由钴、 ...