维度网讯，东京大学研究团队利用反铁磁材料Mn₃Sn，通过40皮秒的超短电脉冲实现了磁态的快速重写与切换，相关成果已发表。该研究由东京大学理学研究科教授蔡汉申（Sek Hwan Choi）、特任助理教授松田拓也（Takuya Matsuda，研究当时）和中辻知（Satoru Nakatsuji）教授领衔，合作者包括理学研究科教授有田亮太郎（Ryotaro Arita，兼理化学研究所创发物质科学中心主任）、工学研究科教授竹中光（Hikaru Takenaka）、助理教授清水康太郎（Kotaro Shimizu）、教授饭塚哲也（Tetsuya Iizuka），以及固体物理研究所副教授三轮真治（Shinji Miwa）和理化学研究所创发物质科学中心高级研究员近藤光太（Kota Kondo，研究当时，现任大阪大学高等跨学科研究组织副教授）。

当前CPU和GPU在处理速度提升时，功耗通常会大幅增加，导致难以实现低于纳秒的工作速度。业界已探索多种机制试图实现快1000倍的皮秒切换，但由于温度可能升高数百摄氏度，耐用性成为挑战，皮秒级切换仍处于研发阶段。本研究采用的反铁磁器件，基于不依赖热量的角动量转移机制——自旋轨道扭矩（spin-orbit torque），实现了皮秒级开关操作，兼具减少发热和高耐用性。研究团队表示，这是传统皮秒开关机制无法达到的。

此外，研究团队还证明，通过电信波段激光与光电转换器组合产生的60皮秒光电流脉冲，也能实现类似切换。这对应于“自旋电子光电转换”（spintronic photoelectric conversion）的基本演示，即光信号转换为电信号并直接连接到非易失性存储器中的写入操作。更多详情可访问研究原文。

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