來自NIMS、東京大學、京都工業大學和東北大學的國際研究團隊表明，超薄二氧化釕（RuO）薄膜2）顯示交流電這一特性定義了當今科學家所認為的第三種基本類型的磁性材料。熱磁體正引起越來越多的關注。這是因為它克服了當前磁存儲技術的主要局限性。並允許更快、更緊湊的數據存儲
研究人員還發現 RuO 的功效2 通過在製造過程中仔細控制晶體結構可以改善薄膜。他們的研究結果發表在 自然交流–
為什麼科學家們要尋找新的磁性材料？
二氧化釕（RuO2）長期以來一直被認為是磁共振的有希望的候選者。這是最近提出的與傳統類型不同的磁體形式。存儲設備中使用的標準鐵磁材料使得使用外部磁場寫入數據變得容易。然而，它們很容易受到雜散磁場的干擾。這可能會導致錯誤並限制高密度數據的存儲方式。
電磁屏蔽材料對外部磁場的干擾具有更好的抵抗能力。挑戰在於內部磁自旋相互抵消。這使得使用電信號讀取存儲的信息變得困難。因此，科學家們正在尋找將磁穩定性與電可讀性結合起來的材料。理想情況下，能夠重寫它。然而，Althermagnets 保證了這種平衡。但RuO的實驗結果2 世界各地都有多樣性。由於生產具有一致晶體取向的高質量薄膜的困難，進展也被減緩。
檢查小組 Altermagnetism 是如何工作的？
研究團隊克服了這些障礙，成功創造了RuO。2 藍寶石表面單晶取向薄膜通過仔細選擇襯底並仔細調整生長條件。因此，他們能夠控制晶體結構的形成方式。
研究人員利用X射線磁線性二色性繪製了薄膜中的自旋排列和磁序。為了確認整體磁化（NS 極）被取消，還檢測了模塊化磁阻。這意味著電阻隨著旋轉方向而變化。這種效應提供了離散電子結構的電學證據。
實驗結果與磁晶各向異性的第一原理計算一致。這證實了 RuO2 薄膜顯示出真正的磁位移（見圖）。這一發現有力地支持了 RuO 的潛力。2 用於未來高速、高密度磁存儲器件的薄膜
邁向更快、更高效的存儲設備
基於這項工作，該團隊計劃利用 RuO 開發先進的磁存儲技術。2 這些薄膜設備可以利用超磁材料提供的固有速度和密度，支持更快、更節能的數據處理。
這項研究期間創建的基於同步加速器的磁分析方法有望幫助研究人員識別和研究其他可變材料。該方法可以加速自旋電子學的進步，並為未來電子學開闢新的道路。
研究團隊及經費
該項目由文振超（高級研究員，自旋電子組（SG），磁與自旋電子材料研究中心（CMSM），NIMS）、何聰（SG，CMSM，NIMS博士後研究員，同時進行研究）、Hiroaki Sukekawa（SG，CMSM，NIMS組長），Seiji Mitani（SG，CMSM，NIMS管理研究員）領導的研究小組進行， Tadakatsu Ohkubo（CMSM，NIMS 副主任）、Jun. Okabayashi（東京大學理學院副教授）、Yoshio Miura（京都工業大學教授）和 Takeshi Seki（東北大學教授）。
這項工作得到了 JSPS 科學研究補助金（撥款號：22H04966、24H00408）、文部科學省建立下一代新型集成電路中心（X-NICS）倡議（撥款號：JPJ011438）、東北大學材料研究所 GIMRT 項目和電氣通信研究所合作研究計劃的支持，東北大學。
該研究於2025年9月24日在線發表在《自然通訊》上。
