麻省理工學院（MIT）的物理學家利用太赫茲輻射，成功改變反鐵磁材料的磁性狀態，這項突破可能推進未來記憶晶片技術的發展。反鐵磁材料的原子自旋排列為「上下交錯」，使其總體磁化為零且不受外部磁場影響。然而，這一特性同時使其難以控制，成為磁性材料研究中的挑戰。
研究團隊選用 FePS3 作為研究對象，該材料在118 K（約零下155°C）以下進入反鐵磁態。科學家利用太赫茲輻射刺激材料內原子的振動頻率，這些振動（亦稱為「聲子」）與自旋相互耦合，進而改變材料的自旋排列，使其偏離原本的磁性平衡。結果顯示，材料成功從無磁化的狀態轉變為具有有限磁化的新磁性狀態。
為進一步確認改變是否成功，研究人員使用帶有相反圓偏振的紅外雷射進行測試。結果證實，太赫茲脈衝改變了材料的磁性，並且新狀態可持續數毫秒，遠超其他系統中光誘導相變僅能維持皮秒（千兆分之一秒）的紀錄。
利用自旋方儲存資料，數據不易受干擾
這項研究顯示，反鐵磁材料的穩定性和不受外部磁場影響的特性，讓其在資訊存儲技術中具有廣闊應用前景。例如，反鐵磁記憶晶片可利用自旋方向儲存資料（如「0」和「1」），數據不易受外界干擾，並能提高設備穩定性與效能。
這一成果為磁性材料的精確控制提供了全新方法，並可能推動資訊處理與存儲技術的革命性進展。相關研究成果已發表於《自然》期刊。
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首圖來源：Adam Glanzman (CC BY 4.0)
參考論文：
Terahertz field-induced metastable magnetization near criticality in FePS3Nature
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