科学家发现，简单的机械挤压就能显著改变一种称为交变磁体（altermagnet）的奇异材料的磁性和电学行为。这一惊人的突破有望为更快、更节能的电子产品以及量子计算新技术开辟道路。
这些结果发表在《Physical Review X》和《Advanced Materials》上的两项连续研究中，表明机械应变可以同时影响磁结构和电子的运动。这种能力可能为控制正被研究用于先进电子技术的材料提供一种直接的方法。
为什么交变磁体对未来电子学至关重要
一个特别有前景的应用涉及自旋电子学（spin electronics 的简称）。与利用电子电荷来处理和存储信息的传统电子学不同，自旋电子学还利用了一种被称为电子自旋的特性。
如果科学家能够识别并开发合适的材料（包括交变磁体），这种方法可能会带来从无线通信到量子计算等众多技术的重大进步。
“通过控制磁畴，我们可以直接影响输运行为，这为探索这些材料在自旋电子技术中的应用打开了大门，”橡树岭国家实验室（ORNL）前中子科学家、现莱斯大学的戴鹏程说。
一次简单的挤压揭示了出人意料的磁性变化
为了研究压力如何影响这些材料，ORNL团队将碲化锰和硫化铁的微小晶体置于一对钛板之间，并轻轻压缩。
利用ORNL散裂中子源的中子衍射技术，科学家们检查了晶体内部磁结构发生的变化。他们发现，施加的压力改变了磁畴的相对数量——磁畴是材料内部具有特定磁排列的区域。这种应变还改变了被称为反常霍尔效应的电学现象，为机械挤压影响材料电学行为提供了证据。
“令人兴奋的是，一个富有创意的实验想法——在两块板之间进行的小小机械挤压——就能揭示全新的磁行为并推动该领域的发展，而中子散射发挥了如此关键的作用，揭示了磁性的根本变化，”ORNL中子科学家、两项相关发表论文的合著者叶峰说。
这些发现凸显了一个相对简单的实验如何能够发现操控磁性材料的新方法，从而有可能帮助研究人员开发未来自旋电子器件的基本构件。
ORNL的散裂中子源是美国能源部科学办公室的用户设施。
信息来源
Story Source:
Materials provided by DOE/Oak Ridge National Laboratory. Note: Content may be edited for style and length.
Journal References:
Weiliang Yao, Feng Ye, Zachary J. Morgan, Douglas L. Abernathy, Ruixian Liu, Sijie Xu, Yuxiang Gao, Kevin Allen, Yuan Fang, Emilia Morosan, Qimiao Si, Pengcheng Dai. Uniaxial Strain Tuned Magnetism of the Altermagnet Candidate H‐FeS. Advanced Materials, 2026; 38 (56) DOI: 10.1002/adma.74398
Zhaoyu Liu, Sijie Xu, Jonathan M. DeStefano, Elliott Rosenberg, Tingjun Zhang, Jinyulin Li, Matthew B. Stone, Feng Ye, Wei Tian, Sarah Edwards, Rong Cong, Siyu Pan, Ching-Wu Chu, Liangzi Deng, Emilia Morosan, Rafael M. Fernandes, Jiun-Haw Chu, Pengcheng Dai. Strain-Tunable Anomalous Hall Effect in Hexagonal MnTe. Physical Review X, 2026; 16 (3) DOI: 10.1103/589s-s1yy