由SLAC National Accelerator Laboratory領導的國際團隊提出了第三種磁性——交變磁性——的確鑿實驗證據。該研究發表於《Science》期刊29年2026月。
近90年來，物理學家一直認為自發磁性只分為兩類：鐵磁性和反鐵磁性。在鐵磁體中，電子自旋朝同一方向排列，產生明顯的磁場。在反鐵磁體中，相鄰自旋方向相反並相互抵消。
交變磁體兼具兩者特徵：如同反鐵磁體般淨磁化強度為零，又能夠產生鐵磁體所特有的自旋極化電流。區別的關鍵在於晶格圍繞方向相反的自旋發生旋轉，從而破壞了對稱性。
科學家將重點放在碲化錳（MnTe）上，數十年來它一直被視為普通的反鐵磁體。他們利用歐洲同步輻射裝置ESRF的圓二色性共振非彈性X射線散射，發現了明顯的手性訊號。
這種訊號不可能出現在經典的反鐵磁體中。該實驗於2024年首次進行，並於2025年初重複，結果一致。
「近年來，科學家觀察到一些無法納入鐵磁性與反鐵磁性二分法的現象，」SLAC及史丹佛材料與能源研究所的資深作者丹尼爾·約斯特指出，「我們的研究結果提供了可靠的實驗證據，證明第三相——交變磁性——是真實存在的。」
這一發現最早於2022年從理論上提出，為自旋電子學的新材料開闢了道路。交變磁體對外部磁場穩定，同時能夠操控自旋電流，而沒有鐵磁體固有的損耗。
這項工作與歐洲同步輻射裝置、史丹佛大學及其他機構合作完成。它鞏固了交變磁性作為磁性現象獨立分支的地位。
交變磁性的發現常被稱為現代凝聚態物理學的「聖杯」，因為它結合了兩種經典磁性類型的最佳特性，同時消除了它們的主要缺點。
簡單來說，交變磁性就是「隱形磁鐵」。它運作得超快，就像硬碟中的普通磁鐵一樣，但 不會在周圍產生磁場 而且幾乎不會發熱。
以下就是一般人在未來5–10年內真正會親身感受到的地方：
- 不會發熱、不會耗盡電量的智慧型手機和筆記型電腦新型記憶體即使在完全斷電的情況下也能保存資料（如同隨身碟），卻能以記憶體的驚人速度運作。結果： 手機在瞬間開機，從不「當機」，續航時間延長2–3倍。
- 強大的AI就在你口袋裡現代神經網路會讓處理器負載沉重並耗盡電池。採用交變磁體的晶片在處理資料時幾乎不產生熱量。結果： 智慧助理、翻譯工具和遊戲將即時且在本機上運行，不會將資料傳送到雲端，也不會使裝置過熱。
- 可靠的電動車與無人機一般電子設備在強力馬達或輸電線路附近，可能因磁場干擾而「出錯」。交變磁性感測器則不受此影響。結果： 自動駕駛系統和無人機控制系統將變得更加安全且精準。
- 醫療與穿戴式裝置智慧手錶中的感測器或醫療掃描儀（如磁振造影）將變得更小巧、更便宜且更精準，因為其讀數不會再因外部磁場而失準。
簡而言之，這是一項能消除現代電子產品主要痛點的技術——過熱、運作緩慢和電池快速耗電。距離進入大眾市場的貨架還需要數年時間，但基礎已在此刻奠定。
