9月3日消息，据Phys.org报道，东京科学大学（Science Tokyo）助理教授Kei Shigematsu团队与JSPS博士后Koomok Lee、Masaki Azuma教授，联合住友化学次世代环保器件共同研究集群及神奈川县立产业技术综合研究所（KISTEC），在《Science Advances》发表纳米多铁性材料研究（DOI: 10.1126/sciadv.aec2861）。

研究动机：云计算、AI与数据中心推高全球能耗，磁存储器具备非易失性（断电保持信息）优势，但传统写入依赖电流产生磁场，焦耳热损耗不可避免。多铁性材料同时具备电极序与磁序且二者耦合，施加电场即可翻转磁化，被视为超低功耗存储的候选路线——但其在纳米尺度的行为此前缺乏实验验证。

实验设计：团队制备了直径约190nm的BiFe0.9Co0.1O3（BFCO）多铁纳米点阵列，并用两种互补成像技术——压电响应力显微镜（mapping电极化）与扫描氮-空位中心磁测量术（探测磁场）——在电场施加前后分别对纳米点的电畴与磁畴结构成像。

核心发现：每个纳米点最初呈“中心汇聚”极化构型（极化矢量全部指向中心），施加电场后转变为“中心发散”构型，同时纳米点的面内与面外磁化均发生反转。值得注意的是，反转并非单个电子自旋的简单翻转，而是磁矩在易磁化面内旋转、响应极化切换进入反转组态——这为纳米尺度提供了可控且可设计的磁构型操控。

应用前景：相比自旋转移矩磁存储器（STT-MRAM）等电流驱动方案，电场写入可显著降低能耗；且单个纳米点的复杂畴结构原则上可编码多个磁态，为超越二进制的高密度存储架构打开空间。住友化学的深度参与，也显示日本化工产业界对多铁存储材料产业化的持续押注。 （来源：Phys.org）