北京期间2026年1月29日，《当然》（Nature）杂志在线发表了复旦大学物理学研究团队题为《斯通纳-沃尔法念念反铁磁体的铁磁型双稳态翻转》的研究规矩。此项研究报谈了类荒芜的低维反铁磁体系大约在外磁场下像铁磁体样展现出详情的双稳态举座切换，团队成员垄断自主开发的多模态磁皎皎微期间得手捕捉到这气候，并完善经典的磁学表面框架用以描摹其背后的物理机制。

该责任揭示了低维层间反铁磁体磁化翻转的要害身分与特应，动反铁磁材料研究迈出从“真义而用”到“可读可写”的要害步，为开发新代低功耗、速运算芯片提供了新旅途。

磁材料探索和磁表面研究握续动信息期间发展。旧例磁开垦（如机械硬盘、磁立时存储器等）均以铁磁材料行为存储单位。而反铁磁材料的磁态比较于铁磁体，其杂散场弱、能源学经过快等势有助于开发密度、快启动速率的磁存储器。但是，反铁磁体莫得宏不雅磁化，怎样可靠地调控其磁态（奈尔序）的向是应用于磁存储的个蹙迫期间清苦。

连年来，二维范德华反铁磁体系因其丰富的反铁磁基态和种种的物调控妙技而备受温雅。其中，层间反铁磁体尤为荒芜，其层内保握铁磁耦，层间为反铁磁耦，且后者的耦强度较前者出入甚远，因而材料的奈尔序易杀青调控。在已报谈的二维层间反铁磁体中，如CrI3与CrSBr，研究团队已对其磁场下的磁态演变私有所研究，均发扬为层间解放型——反铁磁态随磁场接踵逐层翻转。但这种式下宁德预应力钢绞线价格，调控奈尔序的同期会防止原有反铁磁态。生机的反铁磁调控是大约在保握反铁磁态的基础上杀青奈尔序向的切换，即层间锁定型——总计磁层同期发生举座的双态切换，寻找称心这条件的反铁磁材料关于构建基于反铁磁的新式存储器件至关蹙迫。

二维层间反铁磁的两类磁化翻转活动

此外，怎样探伤二维层间反铁磁也濒临诸多期间瓶颈与实验挑战。传统实验法难以适用于表征仅原子厚度、微米横向尺寸的层状反铁磁材料，上也恒久败落有的实验研究平台。

对此，复旦大学物理学系吴施伟解释衔的实验团队基于多年的期间积淀，缱绻并得手研制了具有自主常识产权的液氦多模态磁皎皎微系统。结非线光学二次谐波期间，吴施伟解释团队曾在二维反铁磁材料CrI3中不雅测到源于层间反铁磁的开阔非互易二次谐波反馈[Nature 572（7770）: 497-501 （2019）]。这项翻新研究揭示了非线光学反馈与磁对称间的内在联系，为后续二维磁体系中新奇磁学气候的探索缔造了新式范式。

“非线光学二次谐波的信号强度不受限于材料的总磁化强度，而是对材料晶格和磁结构的对称为敏锐，加之其具有单层明智度，钢绞线厂家因此至极适于表征旧例实验妙技法探伤的二维反铁磁。”吴施伟解释先容说，“尽管如斯，强磁场下的非线光学研究易受测量系统中非材料本征的法拉应的影响，不外咱们也具备相应惩办案以有剔除实验假象。”

当有了光学二次谐波这盏低维反铁磁的‘探照灯’后，团队便能目睹各式二维反铁磁体在磁场下的真确验为。与CrI3和CrSBr等材料人大不同的是，团队成员在另种层间反铁磁体CrPS4中表征二次谐波反馈时，不雅测到偶数层样品的信号强度在磁场下竟发扬为单的磁滞回线。这标明CrPS4的反铁磁奈尔序可杀青层间锁定型的生机反铁磁调控旅途。这气候让团队成员们抖擞不已，意味着反铁磁体犹如铁磁体样不错被磁场举座切换，并能用非线光学的妙技明智地探伤到这“集体跳舞”，令反铁磁材料研究迈出从“真义而用”到“可读可写”的要害步。

同为层间反铁磁体，为何存在两种人大不同的磁翻转活动？这个问题的谜底，需要入到磁的微不雅相互作用中去寻找。由复旦大学表面物理与信息科学交叉中心袁喆解释衔的表面团队，为该责任的实验气候提供了坚实的表面框架。

袁喆解释团队先通过微磁模拟，复现了实验中不雅察到的两类磁切换活动。规矩标明，决定磁翻转款式的要害，在于材料里面层间反铁磁耦与磁各向异之间的竞争。当层间耦有余苍劲，足以克服磁各向异设定的翻转势垒时，层磁矩的翻转便会“牵发而动全身”，迫使相邻层同步转向，从而杀青层间锁定式的举座翻转。不然每层将“各利己战”，发扬出逐层切换的层间解放型活动。

此研究责任报谈了类“Stoner-Wohlfarth反铁磁体”，垄断非线磁皎皎微期间揭示了其特的层间锁定型的举座切换活动，这与层间解放型体系中不雅察到的逐层翻改换制变成较着对比。通过完善经典铁磁的Stoner-Wohlfarth模子并应用于层状反铁磁体系，研究团队揭示了这两类反铁磁体的本色辩别并给出了Stoner-Wohlfarth反铁磁体的法式判据。此外，团队还逾越证据了“层分享应”在二维层间反铁磁体系的大批。

行为铁磁的“氢原子模子”宁德预应力钢绞线价格，Stoner-Wohlfarth模子为基于铁磁体的二进制数据谋划以及信息存储磁器件缱绻提供了蹙迫指。本研究建议的拓展Stoner-Wohlfarth模子及“Stoner-Wohlfarth反铁磁体”的观点将为反铁磁能源学基础研究以及期间应用带来变革冲破。此外，该责任中基于光学二次谐波的非线磁皎皎微表征期间，在入探索低维磁的奇异物与新颖气候上发扬出开阔价值与后劲，为将来低维磁材料集成到自旋电子学以及光电子域中开辟了新的阶梯。