反铁磁材料作为信息处理与内存芯片技术的革新力量，正展现出前所未有的应用潜力。最新一期《自然》杂志披露，美国麻省理工学院的科研团队通过光实现了反铁磁材料中的磁态转换，创造出一种稳定且持久的新型磁态。这一突破性技术为科研人员提供了强大的磁性控制工具，预示着更快、更小、更节能的内存芯片设计新时代的到来。

反铁磁体由自旋方向交替的原子构成，这种独特的排列方式使得相邻原子的自旋方向相反，从而实现了自旋的基本抵消，总磁化强度为零，因此不受外部磁力的干扰。这一特性为内存芯片的设计提供了新的思路，通过将数据“写入”反铁磁材料的微观区域（即磁畴），可以实现数据的安全存储。

在磁畴中，自旋方向的特定配置代表了不同的比特值，从而实现了数据的编码。这种基于反铁磁材料的内存芯片具有出色的抗干扰能力，能够抵御外部磁场的干扰，确保数据的稳定性和安全性。

反铁磁体因其磁畴的稳定性，被视为未来内存芯片的理想选择。它们能够降低能耗、减小占用空间，同时提升数据存储和处理能力。然而，将反铁磁材料应用于存储技术的一大挑战在于如何可靠地控制其磁态转换。

麻省理工学院的团队巧妙地利用太赫兹激光器，通过调整激光器的振荡频率与材料原子间的自然振动相匹配，成功地打破了反铁磁体的磁态平衡，实现了向新磁态的转变。实验中，他们使用了FePS3材料，这种材料在临界温度（约118K）时转变为反铁磁相。

团队在真空室中将FePS3样品冷却至临界温度以下，然后利用近红外光穿过有机晶体转换为太赫兹频率，产生太赫兹脉冲，并精确对准样品。经过多次重复实验，他们观察到太赫兹脉冲成功地将反铁磁性材料切换到了新的磁态，且这一转变异常持久，即便在激光关闭后仍能维持数毫秒。

这一研究成果不仅为反铁磁材料在内存芯片领域的应用开辟了新途径，也为未来信息技术的发展注入了新的活力。

（文章来源：科技日报）