不列颠哥伦比亚大学的Kyle Monkman及其研究团队在《物理评论X》上提出，一类新发现的磁性材料——交替磁体，可能实现无能量损耗的自旋传输。这一计算研究为自旋电子学提供了潜在的新平台，其中信息可编码在电子自旋而非电荷中。

自旋电子学面临的核心挑战是长距离传输自旋时电流会迅速衰减。超导自旋电子学结合无耗散电荷传输与磁性材料，但存在杂散磁场干扰等缺点。交替磁体于2024年被确认，具有零净磁化，可避免不需要的磁场，同时其晶体对称性赋予自旋分裂电子带，引发对其承载非常规超导态的兴趣。

研究人员指出，当交替磁体变成超导时，会形成由自旋向上和自旋向下电子对组成的两个独立凝聚体，与传统超导体的相反自旋配对不同。这导致超导态像两种独立流体，在自旋-轨道效应较弱时可独立流动。如果两个凝聚体向相反方向流动，电荷电流相互抵消，而自旋电流叠加，产生纯自旋超电流，实现无伴随电荷流动的自旋传输。

Monkman团队还发现自旋电流发电机效应，即施加电荷电流可在某些晶体取向上产生横向自旋超电流。研究表明，即使存在自旋-轨道耦合和磁无序，这些自旋电流仍保持稳健，与传统材料中自旋电流短距离消失形成对比。尽管已知交替磁体中尚未观察到超导性，但许多候选材料是良好金属，超导相可能在低温下出现。

如果实验证实，超导交替磁体有望结合磁性和超导性优势，为低功耗、基于自旋的技术开辟新途径。

出版详情：作者：Sam Jarman, Phys.org；标题：《Superconducting altermagnets could carry spin without energy loss》；发表于：《Physical Review X》(2026)；期刊信息发表于：《Physical Review X》。