一项发表在《自然材料》杂志上的研究揭示了利用CrPS 4材料精确调节磁性的新方法，为更快、更小、更节能的智能磁技术发展提供了可能。CrPS 4是一种仅几个原子厚的超薄材料，研究人员发现，无需堆叠不同材料，仅通过改变CrPS 4内部的层排列，便可实现磁性行为的精确控制。

磁性是数字记忆工作的核心，但控制磁性行为，尤其是交换偏置现象，一直是科学界的难题。传统方法中，交换偏置发生在不同材料深埋、不完美的界面上，难以研究和控制。然而，此次研究利用CrPS 4材料，在超薄薄片中自然形成了因其厚度而具有不同磁性的区域。通过氮空位(NV)中心磁力仪这一尖端成像技术，研究人员观察到磁性区域如何在不同层数的边界上形成、相互作用和移动。这一发现使得研究人员能够像拨动开关一样打开或关闭交换偏置，且过程可控可逆。

爱丁堡大学物理与天文学院的埃尔顿·桑托斯博士将CrPS 4内部的区域比喻为高速公路上的车道，它们之间的边界形成了一个完美的界面，使研究人员能够以惊人的精度研究和控制磁行为。这一突破不仅加深了科学家对磁性的理解，更为制造更智能、更小、更可靠的磁性设备奠定了基础。CrPS 4材料在空气中稳定且易于操作，使其成为实际应用的理想选择。研究人员表示，这一发现有望推动超紧凑型存储芯片、可重构传感器，甚至基于磁性原理的量子计算设备的研发。桑托斯博士强调：“这项突破为我们打开了一扇通往原子级磁性隐形世界的窗户，为全新的磁性技术打开了大门。”

更多信息： Yu-Xuan Wang 等人，原子级厚度 CrPS4 中的可配置反铁磁畴和横向交换偏置，《自然材料》 (2025)。期刊信息： 《自然材料》