中国科学院宁波材料技术与工程研究所(NIMTE)在自旋电子学领域取得重要进展，成功将传统上被视为障碍的材料缺陷转化为量子增强优势。该研究成果近期发表于《自然材料》期刊，为开发超低功耗自旋电子器件提供了新思路。

研究团队聚焦于钌酸锶(SrRuO3)材料的轨道霍尔效应，发现通过精确调控材料缺陷，可同时提升轨道霍尔电导率和轨道霍尔角。论文共同第一作者郑宣博士表示："通常损害性能的散射过程，在这里反而延长了轨道角动量寿命，增强了轨道电流。"这一发现突破了传统自旋电子器件设计中缺陷与性能相互制约的困境。

实验数据显示，采用新方法的器件开关能效提升达三倍。团队负责人王志明教授指出："这项研究改写了设计规则，我们不再需要规避缺陷，而是可以主动利用它们。"该技术有望应用于新一代存储器、传感器和逻辑器件，推动自旋电子学向更低功耗方向发展。

研究通过定制测量系统验证了非常规的量子尺度规律，并建立了与轨道弛豫机制的关联。这一成果不仅深化了对量子材料中轨道传输机制的理解，也为节能电子器件开发提供了创新路径。

更多信息： Siyang Peng 等，《轨道霍尔效应的非常规标度》，《自然材料》 (2025)。期刊信息： 《自然材料》