日本理化学研究所的物理学家近期在一项研究中，揭示了手性磁体内电子流强度依赖方向的原因。这一发现可能有助于未来低能耗电子器件的开发，相关成果发表在《科学进展》杂志上。

手性磁体具有特殊的螺旋状电子自旋结构，使其电子能够优先沿一个方向流动，类似于单一材料内部实现的二极管效应。这种材料因能容纳名为斯格明子的微小磁涡旋，被认为具有应用于低功耗存储设备的潜力。此前，对于导致这种方向依赖性电子流动的机制尚无明确结论。

研究团队选择了一种由钴、锌和锰组成的手性磁体作为研究对象，该材料能在包括室温在内的较宽温度范围内保持螺旋自旋排列。理化学研究所新兴物质科学中心的Daisuke Nakamura表示：“如果我们能够确定这种机制，就能更好地控制这个系统。” 通过结合实验测量与理论计算，研究人员发现两种不同的效应可以解释该现象，具体哪种效应占主导取决于温度与磁场条件。

一种机制涉及电子与具有手性的磁性准粒子的散射差异;另一种机制则与移动电子同静态电子螺旋自旋的耦合相关。研究团队预计，这些发现也适用于其他材料体系，可能为单向导电领域的研究开辟新路径。他们下一步计划探索通过调整材料中金属元素比例来改变手性磁体特性的效果。

更多信息： 作者Daisuke Nakamura 等人，标题《室温手性磁体中的非互易输运》，发表于《科学进展》 (2025)。期刊信息： 《科学进展》