科学家发现单原子磁性控制新方法

近日，英国、德国、西班牙和葡萄牙的国际研究团队在《自然·纳米技术》杂志上发表了一项重大发现。他们发现单个原子的磁场方向，即决定磁性稳定性及其在各设备应用的根本因素，可以通过调整该原子与邻近金属之间的电耦合来修改。这一成果将极大地改变我们对磁性物质的理解和应用。

众所周知，磁铁的吸引力与排斥力源于其磁极的相对位置。在特定的磁体中，这些磁极倾向于一个明确的方向，而非所谓的磁各向异性，即磁性物质在不同方向上磁化的程度各异。从指南针到硬盘驱动器，磁各向异性的应用广泛。

来自葡萄牙伊比利亚纳米技术实验室的华金·费尔南德斯-罗西尔博士指出，对于大规模的磁性材料而言，其磁各向异性主要由材料的形状决定。构成磁性材料的原子本身就具有各自的磁各向异性。这些原子极其微小，其形状难以归因于宏观的磁各向异性表现。实际上，单个原子的磁各向异性通常受到邻近原子的位置和电荷的影响。

伦敦纳米技术中心的研究团队利用扫描隧道显微镜这一强大工具，能够在原子层面上观察并操控单个原子。在的实验中，他们观察到单个钴原子的磁各向异性在其位于铜表面上的位置以及覆盖了一层原子薄的氮化铜绝缘层后发生的显著变化。这一发现为在原子尺度上控制磁各向异性提供了全新的机制。这不仅为科研人员提供了一个全新的视角来研究磁性的本质，也为未来的磁性材料设计和应用提供了无限可能。这一重大突破无疑将开启磁性科学研究的新篇章。