麻省理工学院的科学家们通过使用光创造了一种独特的磁性状态在材料中，实现了一项开创性的成就。他们通过应用激光，成功地将一种反铁磁性材料切换到一个全新的磁性状态。这一发现有可能彻底改变下一代的存储器和数据存储技术，为比今天标准更先进的芯片铺平道路。
由物理学教授努哈·格迪克领导的研究团队，专注于一种名为FePS₃的材料，这是一种反铁磁性材料，在零下147摄氏度左右转变为非磁性状态。他们假设，通过激光精确激发FePS₃原子的振动，可以破坏其典型的反铁磁排列，并诱导出新的磁性状态。
在传统磁体（铁磁体）中，所有原子自旋都朝同一方向排列，使得它们的磁场易于控制。相比之下，反铁磁体具有更复杂的上下上下自旋模式，相互抵消，结果为零净磁化。虽然这种特性使反铁磁体对杂散磁场影响高度抵抗——对于安全数据存储是一个优势——但它也造成了在计算中故意将它们在“0”和“1”状态之间切换的挑战。
格迪克的创新激光驱动方法旨在克服这一障碍，可能为未来的高性能存储器和计算技术解锁反铁磁体。
团队的创新方法涉及将FePS₃样品冷却到其转变温度以下，然后用精心调整的太赫兹激光脉冲对其进行照射。这些激光以每秒超过万亿次的频率振荡，完美匹配材料原子的自然振动频率。
令人惊讶的是，研究人员发现这些脉冲将材料推入了一个全新的磁化状态，该状态在激光脉冲结束后持续了数毫秒。虽然在日常生活中毫秒可能看起来很短暂，但在量子世界中，这几乎是永恒的，与之前的尝试相比，持续时间已经大大延长。
展望未来，研究人员的目标是完善并进一步理解这些诱导的磁性相。他们的最终目标是利用反铁磁体在下一代数据存储和处理硬件中。它们强大的磁性域，对杂散磁场噪声有抵抗力，可以实现比当今技术更密集、更节能的存储器和逻辑芯片。
然而，在反铁磁计算机成为现实之前，还有重大的工程挑战需要克服。团队对此持乐观态度，他们在《自然》杂志上发表的开创性发现，代表了朝着这一愿景迈出的关键一步。
