在東京理科大學與東北大學的實驗室中，科學家發現了一個簡單卻可靠的指標，可用來預測複雜合金的磁性。晶體中重複結構晶胞的尺寸，竟比慣用的電子濃度更能準確區分準晶體相關材料中不同類型的磁性。
研究人員研究了蔡氏型近似晶體——一種具有嵌套原子團簇、重現真正準晶體特徵的結構。在含金並結合鋁或鎵以及稀土元素（鋱、鏑、鈥）的化合物中，磁性行為取決於晶格參數——即重複原子節點之間的距離。
當數值大於14,72埃時，會出現「渦旋狀」反鐵磁態：原子的磁矩排列成有序但方向相反的組態。在14,62–14,72埃的狹窄區間內，則出現具有整體磁化的渦旋鐵磁性。低於此閾值時，材料轉變為自旋玻璃態——磁矩無序凍結，缺乏長程有序。
過去，科學家主要依據每個原子的價電子數。這一指標在化學組成改變時表現不穩定。新的結構判據給出了統一的相圖，如今可作為尋找和製造具有特定磁性材料的實用指南。
這項發現不僅對基礎物理學重要。它為量子材料的定向設計開闢了道路，其中異常的磁態可能成為未來裝置的基礎——從感測器到量子計算元件。原子「房間」尺寸的微小變化，就會徹底改變整個原子「群體」的行為。
研究成果已發表於《Journal of the American Chemical Society》，並已被視為系統性尋找新型磁性準晶體及其近似晶體的可靠指南。
