一个日本联合研究团队在《自然通讯》期刊上发表论文，证实二氧化钌薄膜具有交替磁性。这一发现为开发下一代高速、高密度磁性存储设备提供了潜在的新型材料基础。

该研究团队由来自日本国立材料科学研究所、东京大学、京都工艺纤维大学及东北大学的研究人员组成。他们成功地在蓝宝石衬底上制备出晶体取向一致的高质量二氧化钌薄膜。通过优化衬底选择与生长条件，团队解决了此前全球范围内实验结果不一致、难以清晰验证其磁性的难题。

研究人员利用X射线磁线性二色性技术，分析了薄膜的自旋排列与磁有序结构，确认了其净磁化强度相互抵消的特征。同时，观测到的自旋分裂磁阻现象也从电学角度验证了材料的电子结构。这些实验结果与基于第一性原理的计算结果相符，共同证实了该二氧化钌薄膜具有交替磁性。

交替磁性是继铁磁性和反铁磁性之后被确认的第三种基本磁性。与传统铁磁材料相比，具有交替磁性的材料有望兼具抗外部磁场干扰的能力以及通过电信号读取信息的兼容性，这对于提升存储器的数据密度与稳定性具有重要意义。研究团队指出，这一发现支持了二氧化钌薄膜作为未来高速、高密度磁存储器件候选材料的潜力。

基于此项成果，研究团队计划进一步开发基于二氧化钌薄膜的下一代存储器件。这类器件有望利用交替磁性固有的高速响应与高集成度特性，从而提升信息处理的能效。此外，研究中建立的磁性分析技术也可应用于探索其他新型磁性材料。

更多信息：作者Cong He 等人，标题《磁性 RuO2(101) 薄膜中单变体的证据》，发表于《自然通讯》(2025)。期刊信息： 《自然通讯》