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·2025-09-30 07:53
文章核心观点 - 瑞典查尔姆斯理工大学研究人员在新型层状磁性材料研发上取得突破,成功将铁磁性和反铁磁性整合到单一的原子级厚度二维晶体结构中,该设计可将存储器能耗降低至原来的约十分之一,有望为人工智能、移动技术和高级数据处理带来新一代超高效、可靠的存储方案 [1] 技术突破与材料特性 - 研究团队开发出一种由钴、铁、锗、碲等磁性与非磁性元素构成的合金二维材料,使铁磁性和反铁磁性得以在单一结构中共存 [2] - 该材料实现了电子方向切换的倾斜磁性,使电子能够快速、轻松地切换方向,且无需外部磁场 [1] - 在存储器制造中,二维晶体薄膜通过范德华力层叠,而非传统化学键结合,这避免了多层堆叠中的界面问题,提高了制造可靠性并简化了生产工艺 [2] 行业背景与需求驱动 - 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%,这一趋势正迫使行业寻找更节能的存储技术 [1] - 磁性已成为数字存储技术发展的关键因素,利用磁性材料中电子在外部磁场和电流作用下的行为,可以设计出更快、更小且更节能的存储芯片 [1] 技术优势与应用潜力 - 将铁磁性和反铁磁性结合,能为计算机存储和传感器提供技术优势,而此前这种共存只能通过堆叠不同材料的多层结构实现 [1] - 此次突破将存储器能耗降低至原来的约十分之一,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存储方案 [1]