反鐵磁材料處于研發(fā)階段 未來在信息存儲(chǔ)領(lǐng)域發(fā)展空間大

　　反鐵磁材料，是指具有反鐵磁性質(zhì)的材料。在反鐵磁材料內(nèi)部，磁矩反平行交錯(cuò)有序排列，凈磁矩為零，不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，這一性質(zhì)即為反鐵磁性。常見的鐵磁材料具有鐵磁性，易受外部磁場(chǎng)影響，反鐵磁材料由于不產(chǎn)生磁場(chǎng)，不會(huì)受到外部磁場(chǎng)干擾，能夠彌補(bǔ)鐵磁材料的缺點(diǎn)，可以應(yīng)用在電子信息產(chǎn)業(yè)中。

 

　　根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2021-2025年反鐵磁材料行業(yè)深度市場(chǎng)調(diào)研及投資策略建議報(bào)告》顯示，反鐵磁材料可作為自旋電子材料使用，用于信息存儲(chǔ)領(lǐng)域，由于自身不產(chǎn)生磁場(chǎng)，不會(huì)互相干擾，反鐵磁材料可以緊密的堆疊在一起，實(shí)現(xiàn)高密度存儲(chǔ)。此外，反鐵磁材料還可以與鐵磁材料配合使用，進(jìn)一步提高存儲(chǔ)性能。隨著科技不斷進(jìn)步，信息存儲(chǔ)要求不斷提高，存取速度快、存儲(chǔ)容量大、能耗低、無限擦寫、使用壽命長的新型存儲(chǔ)器需求旺盛，為反鐵磁材料帶來廣闊發(fā)展空間。

 

　　反鐵磁材料種類較少，較多材料僅能夠在低溫條件下存在反鐵磁性，例如氧化亞鐵、鐵錳合金、鎳合金、稀土合金、稀土硼化物等。反鐵磁材料的設(shè)計(jì)、控制、探測(cè)難度大，并且材料內(nèi)部存在近鄰磁矩相互抵消問題，但由于其具有優(yōu)異的抗磁場(chǎng)干擾性能，研發(fā)依然受到關(guān)注。在我國，“十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“新型顯示與戰(zhàn)略性電子材料”重點(diǎn)專項(xiàng)中，提到研究反鐵磁材料的電學(xué)操控技術(shù)及構(gòu)筑反鐵磁自旋器件。

 

　　近兩年，反鐵磁材料研究成果不斷問世。在國外，2019年，俄羅斯圣彼得堡大學(xué)物理學(xué)家率領(lǐng)的國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種新材料——MnBi2Te4，既是反鐵磁體，又是拓?fù)浣^緣體。同年，為解決探測(cè)問題，美國康奈爾大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用反鐵磁性材料氧化鎳設(shè)計(jì)了一個(gè)解決方案，使得研究人員可以使用熱流來測(cè)量自旋的方向，而不會(huì)抵消信號(hào)。

 

　　在我國，為解決材料內(nèi)部近鄰磁矩相互抵消問題，2020年，東北大學(xué)材料學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)從打破反鐵磁材料對(duì)稱性考慮，提出在反鐵磁材料的特定晶向施加偏壓，進(jìn)而打破反鐵磁材料中磁性亞點(diǎn)陣晶格的對(duì)稱性，誘導(dǎo)高效的自旋極化電流。新思界行業(yè)分析人士表示，反鐵磁材料的研究成果不斷問世，相關(guān)瓶頸問題正在不斷解決，技術(shù)將日益成熟，為未來反鐵磁材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。但目前來看，反鐵磁材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展距離較遠(yuǎn)，短期內(nèi)技術(shù)研究仍是重點(diǎn)。

 

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