華東師大極化材料與器件重點實驗室段純剛教授、朱自強教授、褚君浩院士等近日在磁電效應機制研究上取得了重要突破，為未來解決存儲器自身的體積與信息容量之間的矛盾、實現(xiàn)新一代信息存儲器提供了重要的理論依據。
這一研究成果發(fā)表在最近一期的國際物理頂級學術刊物《物理評論快報》上，并被收錄于由美國物理聯(lián)合會和美國物理學會聯(lián)合發(fā)行的國際納米科技網絡雜志中。

　　筆記本電腦、ｉＰｏｄ等數碼產品的信息存儲功能是通過其內置的硬盤來實現(xiàn)的。硬盤是一種磁性存儲器，其工作原理是利用涂敷在金屬薄膜磁盤表面的磁粒子的極性來記錄數據。

　　在過去對磁電效應的理論和實驗研究中，人們普遍認為磁電效應只能存在于多元體系，因而研究方向主要集中在具有復雜結構的鐵磁氧化物或鐵磁、鐵電復合體系中，并認為其磁電效應產生機制主要源于磁性離子在外電場作用下的位移。而此次華東師范大學段純剛等專家研究發(fā)現(xiàn)，在外加電場的作用下，簡單的鐵磁金屬中的３ｄ巡游電子為屏蔽該電場會集聚在金屬表面，而這些屏蔽電子之間的交換關聯(lián)作用會改變表面磁矩，進而直接影響金屬的表面磁性。

　　段純剛教授等人研究證明，無需借助離子位移，僅僅通過載流子的移動，就能在鐵磁金屬表面產生磁電效應。他們的研究還表明，如果以巨介電材料為中介，則有可能會進一步顯著放大鐵磁金屬薄膜的表面磁電效應。這為未來進一步解決存儲器自身體積與信息存儲量之間的矛盾、實現(xiàn)存儲器“小型化”提供了理論可能。

　　段純剛等還進一步研究了鐵磁金屬表面磁晶各向異性能在外場下的變化。計算表明，表面電子的軌道角動量在外場作用下會發(fā)生微小變化，從而改變其自旋軌道耦合，進而直接影響金屬表面磁晶各向異性能。