在全球信息技术快速演进的背景下，磁性存储材料正遭遇性能瓶颈。传统铁磁材料已广泛用于硬盘等设备，但高功耗与速度受限的问题日益突出。反铁磁材料因具备超快动力学特性和零杂散场优势，被认为是突破现有路线的重要方向；然而其宏观无磁化，使奈尔序的有效调控长期成为领域内的关键难题。 针对该科研难点，复旦大学吴施伟教授团队历时五年，在二维范德华反铁磁体系研究中取得突破。研究人员将非线性光学二次谐波技术与自主研制的无液氦多模态磁光显微系统结合，搭建了具备原子级精度的磁性观测平台。该平台突破了传统表征手段在微观尺度探测上的限制，为揭示低维材料的本征磁性提供了有力工具。 实验显示，CrPS4材料体现为不同于同类体系的特征：在外磁场作用下，偶数层样品表现为单一磁滞回线，意味着其反铁磁态可实现类似铁磁体的整体翻转。这一结果改变了以往对反铁磁体调控的主流认识——此前普遍认为，反铁磁体改变奈尔序往往需要通过“逐层翻转”等方式实现。 深入分析表明，CrPS4的特殊行为与其微观相互作用有关：层内铁磁耦合与层间反铁磁耦合强度差异明显，同时晶体对称性配置使各磁性层能够在保持反铁磁态的前提下协同转向。基于此，研究团队对经典磁学理论框架作出补充，首次建立了可描述该现象的物理模型。 这项成果在科学与应用层面均具有意义：在科学层面，验证了反铁磁体实现更可控、可设计操控的可能；在应用层面，为新一代存储器件提供了新的思路。业内观点认为，基于该原理的存储芯片有望大幅提升读写速度，并将能耗大幅降低。目前，已有国际半导体企业与团队就产业化展开接洽。 前瞻产业研究院数据显示，全球磁性存储市场规模预计2028年将达到1200亿美元。该进展可能对产业格局产生影响，并为我国在新一代信息材料领域争取先发空间。研究团队表示，下一步将聚焦材料规模化制备与器件集成等工程化问题。
磁性材料研究与磁学理论发展始终是信息技术进步的重要支撑。复旦大学此次工作的价值在于，不仅在实验上实现了反铁磁体更接近理想的调控方式，也通过自主搭建的实验技术平台，为低维磁性体系研究提供了新的路径。这也提示人们，基础研究中看似“冷门”的探索，往往可能带来关键突破。随着理论与实验手段的深入完善，反铁磁材料从实验室走向应用的路线正在变得更加明确，并有望为我国在新型芯片与磁性器件领域的自主创新提供重要支撑。