華東師大極化材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室段純剛教授、朱自強(qiáng)教授、褚君浩院士等近日在磁電效應(yīng)機(jī)制研究上取得了重要突破，為未來(lái)解決存儲(chǔ)器自身的體積與信息容量之間的矛盾、實(shí)現(xiàn)新一代信息存儲(chǔ)器提供了重要的理論依據(jù)。
這一研究成果發(fā)表在最近一期的國(guó)際物理頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物《物理評(píng)論快報(bào)》上，并被收錄于由美國(guó)物理聯(lián)合會(huì)和美國(guó)物理學(xué)會(huì)聯(lián)合發(fā)行的國(guó)際納米科技網(wǎng)絡(luò)雜志中。

　　筆記本電腦、ｉＰｏｄ等數(shù)碼產(chǎn)品的信息存儲(chǔ)功能是通過(guò)其內(nèi)置的硬盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。硬盤(pán)是一種磁性存儲(chǔ)器，其工作原理是利用涂敷在金屬薄膜磁盤(pán)表面的磁粒子的極性來(lái)記錄數(shù)據(jù)。

　　在過(guò)去對(duì)磁電效應(yīng)的理論和實(shí)驗(yàn)研究中，人們普遍認(rèn)為磁電效應(yīng)只能存在于多元體系，因而研究方向主要集中在具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鐵磁氧化物或鐵磁、鐵電復(fù)合體系中，并認(rèn)為其磁電效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)制主要源于磁性離子在外電場(chǎng)作用下的位移。而此次華東師范大學(xué)段純剛等專(zhuān)家研究發(fā)現(xiàn)，在外加電場(chǎng)的作用下，簡(jiǎn)單的鐵磁金屬中的３ｄ巡游電子為屏蔽該電場(chǎng)會(huì)集聚在金屬表面，而這些屏蔽電子之間的交換關(guān)聯(lián)作用會(huì)改變表面磁矩，進(jìn)而直接影響金屬的表面磁性。

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

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