由于技術(shù)的不斷更新，基于硅的傳統(tǒng)電子技術(shù)正快速接近其極限，例如物理特性的極限。自旋電子學(xué)以及反鐵磁材料都是可替代方案，它們可以在相同空間內(nèi)存儲兩倍多的信息。
目前，越來越多的信息需要存儲，但終端設(shè)備卻越來越小。此外，由于技術(shù)的不斷更新，基于硅的傳統(tǒng)電子技術(shù)正快速接近其極限，例如物理特性的極限，如存儲信息所需的比特?cái)?shù)或電子數(shù)。自旋電子學(xué)以及反鐵磁材料都是可替代方案。它們不僅僅可用來存儲信息的電子，還有它們的旋轉(zhuǎn)都包含電磁信息。這樣，可以在相同空間內(nèi)存儲兩倍多的信息。
美因茨大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)可以在反鐵磁材料中存儲信息，并能評估其寫入操作的效率。
反鐵磁性是材料的一種磁性，磁矩反平行交錯(cuò)有序排列，但不表現(xiàn)宏觀強(qiáng)的凈磁矩，這種磁有序狀態(tài)稱為反鐵磁性。在反鐵磁性物質(zhì)內(nèi)部，相鄰價(jià)電子的自旋趨于相反方向，這些物質(zhì)的凈磁矩為零，不會產(chǎn)生磁場。具有反鐵磁性的物質(zhì)比較不常見，大多數(shù)只存在于低溫狀況下。具有反鐵磁性的物質(zhì)有鉻、錳、輕鑭系元素等。
最近，美因茨約翰內(nèi)斯古滕貝格大學(xué)（JGU）研究人員和日本仙臺東北大學(xué)合作證實(shí)了采用反鐵磁材料存儲信息是可行的，”我們不僅能展示在反鐵磁材料中存儲信息基本可行，而且還能有效評估電子信息寫入絕緣反鐵磁材料中的效率。”JGU的Mathias Klui教授小組研究員洛倫佐·巴爾德拉蒂（Lorenzo Baldrati）博士說道。為了進(jìn)行評估，研究人員采用反鐵磁絕緣氧化鈷（CoO）——一種可幫助實(shí)現(xiàn)應(yīng)用落地的模型材料。結(jié)果顯示：通過電流控制反鐵磁材料比磁場更有效率。
這一發(fā)現(xiàn)擴(kuò)展了反鐵磁性材料的應(yīng)用領(lǐng)域，包括從不能用外部磁場進(jìn)行消磁的智能卡片到超快計(jì)算機(jī)——這都得益于反鐵磁體擁有的超于鐵磁體的優(yōu)越性能。相關(guān)研究論文已經(jīng)于近期發(fā)表在《物理評論快報(bào)》（Physical Review Letters）上。未來，JGU的研究人員還想研究信息可以多快被存儲以及寫入的存儲器可以多“小”。
磁性材料早就被人們運(yùn)用在生活的各個(gè)領(lǐng)域，如電子、自動化、通信、家用電器等諸多領(lǐng)域，而且信息存儲、處理與傳輸?shù)倪M(jìn)步已經(jīng)離不開磁性材料的理論研究的發(fā)展和實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新。而反鐵磁性已被提出大半個(gè)世紀(jì)，其實(shí)際應(yīng)用一向不被看好，后來法國的物理學(xué)家阿爾貝-費(fèi)爾和他的研究小組于 1988 年研究發(fā)現(xiàn)了在單層交替的鐵、鉻薄膜所制成的鐵-鉻超晶格薄膜中的巨磁電阻效應(yīng)(GMR)之后，才正式開啟了自旋電子學(xué)的研究熱潮。
然而目前對于是否可能在反鐵磁材料中存儲電子信息業(yè)還具有爭議性。Mathias Klui教授表示，美因茨大學(xué)和日本東北大學(xué)在自旋電子學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)行了長期的合作，未來，兩個(gè)大學(xué)還將設(shè)立首個(gè)聯(lián)合學(xué)位，并針對反鐵磁自旋電子學(xué)這個(gè)新興領(lǐng)域組建優(yōu)秀的國際團(tuán)隊(duì)，共同研究反鐵磁性和自旋電子學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用。
