单原子磁性控制新方法

日前，物理学家组织网报道了一项重大发现，这一发现来自由英国、德国、西班牙和葡萄牙组成的国际研究团队。他们揭示了一种全新的机制，能够在原子尺度上控制磁各向异性，而这一成果被刊登在了一期的《自然·纳米技术》杂志上。

想象一下你手中的两块磁铁，它们通过磁极的相对方位相互吸引或排斥。在某一给定的磁体中，这些磁极倾向于指向一个特定的方向，而非随机变化，这就是所谓的磁各向异性。这一特性被广泛应用于从指南针到硬盘驱动器的众多领域。

来自葡萄牙伊比利亚纳米技术实验室的华金·费尔南德斯-罗西尔博士指出：“在宏观的磁性材料中，磁各向异性的主要原因通常是磁铁的形状。但对于构成磁性材料的原子来说，尽管它们本身就是具有磁性的，却不能简单归因于其形状。”这是因为单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强大工具，在实验中观察并操纵单个原子。他们发现，单个钴原子的磁各向异性会在铜表面上发生显著变化，特别是在覆盖了一层原子薄的氮化铜绝缘层之后。这一发现为未来的磁性设备提供了全新的可能性。

这一突破性的研究不仅揭示了原子尺度上磁各向异性的新机制，更意味着我们可以通过改变原子间的电耦合来调控单个原子的磁场方向。这对于开发新一代的高性能磁性材料、推动数据存储和电子设备的发展具有深远的意义。随着研究的深入，我们有望在不远的将来看到更多基于这一原理的创新应用。