科学家发现单原子磁性控制新方法

日前，物理学家组织网报道了一项令人瞩目的研究成果。一支由英国、德国、西班牙和葡萄牙的科学家们组成的国际研究团队，揭示了通过改变原子与周围金属之间的电耦合，可以调整单个原子的磁场方向，从而影响磁性稳定性及其在各种设备中的应用。这项成果已经刊登在最新一期的《自然·纳米技术》杂志上。

我们只需体验两块磁铁的相互作用，就可以感受到磁极的相对方位对它们之间的吸引与排斥。事实上，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所描述的随机性。磁各向异性，即磁性物质在不同方向上磁化的程度不同，其特性已被广泛应用于从指南针到硬盘驱动器等多个领域。

葡萄牙伊比利亚纳米技术实验室的华金·费尔南德斯-罗西尔博士对此进行了深入解读。他指出，在大片的磁性材料中，磁各向异性主要由磁铁的形状决定。构成磁性材料的原子本身就具有磁性，因此也有其自身的磁各向异性。这些原子极其微小，其形状几乎不可能成为决定因素。实际上，一个原子的磁各向异性往往受到相邻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神奇的工具，能够在表面上观察和操纵单个原子。正是借助这一技术，他们发现了在原子尺度上控制磁各向异性的新机制。在实验中，研究人员观察到，单个钴原子的磁各向异性，在其位于铜表面并覆盖上原子薄的氮化铜绝缘层后，发生了戏剧性的变化。这一发现为未来的纳米技术设备提供了更加灵活的磁性控制手段，有望推动信息技术领域的革新。