磁性材料的"第三类"现身：交错磁性首次在层状材料中被实锤

提到磁性，大多数人的第一反应是铁磁（ferromagnetism）——吸铁石的磁。但物理学家早就知道还有反铁磁（antiferromagnetism）：相邻原子的磁矩方向相反，相互抵消，整体"不显磁"。长期以来，主流认知就这两大类。

直到近几年，理论预言了一个"杂交品种"——交错磁性（altermagnetism）：它的自旋像反铁磁一样两两抵消，净磁化为零；可它的电子能带却像铁磁一样，把自旋向上和向下的电子"劈开"。这种"既像又不像"的特性，让它在抗串扰和可操控之间找到了难得的平衡。

图1：交错磁性在自旋排列上像反铁磁，在电子能带上却像铁磁

在层状材料里"看见"它

2026 年 8 月 20 日，一项发表于《自然·通讯》的研究，把交错磁性从理论推向了实验。团队聚焦插层化合物 Co₁/₄TaSe₂，用磁化率测量确认了它 A 型反铁磁序（Néel 温度 178 K），再用角分辨光电子能谱（ARPES）配合 DFT 计算，在费米面附近清晰看到了自旋劈裂——这正是交错磁性的"指纹"。升温越过 Néel 温度后，能带结构随之重构，进一步印证了这种劈裂确实来自交错磁序。

图2：交错磁性把自旋向上与向下的能带劈开，这是它可被探测与操控的关键

价值在哪

自旋电子学靠电子自旋存储和处理信息。铁磁材料强、但器件间容易相互串扰；反铁磁零净磁化、抗串扰，却难读写。交错磁性恰好两头占优：零净磁化（抗干扰）+ 自旋劈裂（可读写），被视为新一代高密度、低功耗磁性存储的理想候选。Co₁/₄TaSe₂ 的实锤，为探索这类材料打开了一个可操作平台。

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