内容摘要：以交错磁体和手性反铁磁为代表的非常规磁体打破了对于磁性材料的传统认知和分类观点，它们融合了铁磁和反铁磁两者的部分特征和优势，集零杂散场、太赫兹动力学和易读写性等优势于一身，被视作发展高密度、高速度和低功耗的磁存储的理想体系。然而，在零辅助磁场条件下实现对非常规磁序的电学操控，始终是推动非常规磁体走向器件应用的核心挑战。本研究将晶体对称性确立为交错磁体这种新型磁相的根本调控维度，通过开发具有丰富晶体对称性的、可工作在室温条件下的交错磁体CrSb，利用晶格畸变引发磁空间群的切换，突破了交错磁体的全电学读写技术。另一方面，通过同质结的创新理念和设计，首次整合了手性反铁磁中非共线自旋指纹的两个核心维度，利用非常规的自旋流诱发Mn3Sn手性反铁磁序的非常规磁动力学，在零磁场条件下实现了手性反铁磁序的完全翻转，效率也实现了大幅度的跃升。相关结果不仅初步建立了非常规磁体的构效关系，还有望助力发展兼具超高密度、超快读写和低功耗特性的新一代磁存储器。
[1] Z. Zhou, et al. Nature, 638, 645-650 (2025).
[2] Z. Zhou, et al. Nature, 651, 341-347 (2026).
报告人简介：宋成，清华大学材料学院教授，先进材料教育部重点实验室主任，为先书院副院长。研究方向为信息功能材料，主要包括自旋电子学材料、声表面波滤波器和磁声耦合器件。出版《自旋电子学材料与器件》专著一部，在《自然》和《自然•材料》等期刊发表学术论文200余篇，引用2万余次。曾获国家自然科学奖二等奖（排第3）、教育部自然科学奖一等奖（排第1）、新基石“科学探索奖”和全国“首届卓越青年研究生导师奖励基金”。兼任中国材料研究学会常务理事/青委会主任和中国真空学会理事/薄膜专委会主任。
