【導(dǎo)讀】清華大學(xué)材料學(xué)院宋成教授團隊已為開發(fā)新一代磁存儲器奠定關(guān)鍵科學(xué)基礎(chǔ)
存儲領(lǐng)域傳來大消息。
3月16日下午，記者在中關(guān)村論壇組織的“北京基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)的有關(guān)成效和舉措”活動上獲悉，清華大學(xué)材料學(xué)院宋成教授團隊的交錯磁體項目，已經(jīng)為開發(fā)兼具超高密度、超快讀寫和低功耗特性的新一代磁存儲器奠定了關(guān)鍵科學(xué)基礎(chǔ)，目前正在加緊推進應(yīng)用研究。該項目為北京市支持的具有顛覆性創(chuàng)新的首批非共識性科研項目之一。存儲領(lǐng)域隱現(xiàn)顛覆性創(chuàng)新
近年來，內(nèi)存、硬盤經(jīng)常緊缺，價格成倍上漲，其背后是存儲能（885921）力跟不上數(shù)據(jù)爆炸式增長的速度。因此，超高密度、超高速度和超低功耗，成為新一代信息技術(shù)的核心需求。
而以交錯磁體和手性反鐵磁為代表的新型磁性材料（884057）被視作發(fā)展高密度、高速度和低功耗的磁存儲的理想體系，交錯磁體被公認為新一代磁存儲最理想的材料體系，也成為當前國際材料物理和磁學(xué)領(lǐng)域的前沿研究熱點。
2022年，清華大學(xué)材料學(xué)院宋成教授團隊首次通過實驗驗證了交錯磁體的交錯自旋劈裂力矩效應(yīng)，被國際同行評價為驗證交錯磁體概念的“原創(chuàng)性實驗”，相關(guān)研究成果推動交錯磁體材料的發(fā)現(xiàn)入選了國際期刊《科學(xué)》2024年度十大科學(xué)突破。
據(jù)宋成介紹，2025年，團隊首次明確并驗證了晶體對稱性是交錯磁體最核心的“指紋”特征，也是調(diào)控這類材料物態(tài)的根本維度。在此基礎(chǔ)上，宋成團隊在國際上首次實現(xiàn)了交錯磁體的全電學(xué)讀寫。
2026年，宋成團隊的相關(guān)技術(shù)突破進一步打通了手性反鐵磁從基礎(chǔ)研究走向應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為開發(fā)兼具超高密度、超快讀寫和低功耗特性的新一代磁存儲器奠定了關(guān)鍵科學(xué)基礎(chǔ)。
“目前，我們團隊正在加緊推進交錯磁體和手性反鐵磁兩類材料在自旋電子學(xué)關(guān)鍵原型器件方面的應(yīng)用研究。這些原型器件如果研究成功，將有望推動我國在新一代非易失存儲、靈敏傳感器（885946）、太赫茲（886043）通訊領(lǐng)域，甚至人工智能（885728）產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。”宋成表示。北京首批非共識性項目中78%具有顛覆性創(chuàng)新
黨的二十屆三中全會明確提出，“建立專家實名推薦的非共識項目篩選機制”。北京市率先探索建立專家實名推薦的非共識項目遴選機制，打破“少數(shù)服從多數(shù)”的常規(guī)評審模式，重點圍繞項目的非共識性和原創(chuàng)性遴選優(yōu)秀項目。
據(jù)北京市科委、中關(guān)村管委會相關(guān)人士介紹，在北京市首批支持的72個非共識性項目中，78%的項目具有顛覆性創(chuàng)新，有望開辟新賽道；22%的項目探索國際空白領(lǐng)域、有望搶占學(xué)術(shù)制高點。
截至2026年初，一些聚焦關(guān)鍵技術(shù)瓶頸的非共識項目已經(jīng)在新的研究路徑上取得了標志性成果。如清華大學(xué)唐軍旺團隊開展的“光子和聲子協(xié)同在亞臨界條件下催化水和甲醇制氫”項目率先提出通過亞臨界光子—聲子協(xié)同催化技術(shù)高效還原制氫，在150℃光照條件下實現(xiàn)破紀錄的2.3摩爾每克小時產(chǎn)氫速率，比當前最先進200℃熱催化制氫速率提高了7.3倍。
作為顛覆性的科學(xué)探索，一些項目在實施過程中，還形成了許多“意料之外”的創(chuàng)新成果。
如中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院（884301）孔梓任團隊在原定探索共價連接的化學(xué)反應(yīng)過程中，獲得了衍生收獲，找到一種藥物分子可控釋放的新方法，有望開辟藥物遞送新路徑。
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院特別研究員鄧兵探索將回收的廢舊鋰離子電池材料，通過新方法制成價格較低的燃料電池（885775）催化劑，催化效率與商業(yè)常用的貴金屬（881169）催化劑相當。同時，鄧兵還意外發(fā)現(xiàn)，這款“二手”催化劑在電解水制綠氫方面性能優(yōu)異。
制作：鹿米
