日本研究团队开发出一种可通过激光而非电流完成写入的新型磁存储材料。团队预计，这项技术有望将数据写入速度提升至现有磁存储技术的最高1000倍，同时进一步降低功耗。

据日本ITmedia 10日报道，日本量子科学技术研究开发机构（QST）联合兵库县立大学、高亮度光科学研究中心组成的研究团队宣布，已在全球范围内率先开发出一种仅凭激光脉冲即可改写磁存储状态的新材料。相关成果发表于国际期刊《Applied Physics Letters》。

与通过存储电荷保存信息的传统半导体存储器不同，磁存储依靠电子自旋方向记录数据，并以不同自旋取向对应0和1。当前主流磁存储技术主要通过电流改变自旋方向完成写入，但这一过程会带来发热和额外能耗，写入速度提升也面临瓶颈。

为解决上述问题，研究团队设计出一种可借助光实现自旋翻转的新结构，核心在于利用“光学翻转”效应，即通过激光照射直接反转电子自旋方向。

此前，部分亚铁磁材料已被证实具备光学翻转能力，但由于自旋有序程度有限，不同写入状态难以稳定区分，因此难以直接用于实际存储器。相比之下，当前磁存储广泛采用的钴铁硼（CoFeB）合金稳定性更高，但本身并不具备光学翻转特性。

为兼顾两类材料的优势，研究团队设计了由CoFeB合金、钆和钴构成的三层人工亚铁磁结构，并在日本研究设施NanoTerasu开展原子级结构分析，以确定最佳材料配比。结果显示，即使是在作为传统存储材料的CoFeB合金中，也观察到了电子自旋在激光作用下反复翻转的现象。NTT和东京科学大学研究人员也参与了这项研究。

研究团队表示，这一成果的意义不仅在于开发出新材料，更在于首次证明光学翻转能力与现有磁存储材料的高稳定性可以在同一体系中兼得，从而为实际存储器件应用打开了可能性。

其中，写入状态能否实现稳定区分并保持可重复性，被视为此次研究的关键突破。即便材料具备光学翻转能力，如果自旋方向无法稳定保持，也难以真正应用于存储器。

团队认为，该技术在AI和数据中心领域具有较大应用潜力。随着AI算力需求持续攀升，数据处理规模快速扩大，数据中心的用电压力也不断增加，高速、低功耗的存储技术有望成为缓解这一问题的重要方案之一。

此外，这种材料还有望应用于连接光通信与电子电路的下一代信息处理系统。研究团队认为，这将有助于缓解光通信数据传输与电子计算之间的衔接瓶颈。

从行业视角看，这项研究不仅指向存储性能的提升，也意味着信息写入方式本身可能发生变化。不过，距离商业化应用仍有一段距离，后续还需推进实际器件导入、长期稳定性验证以及量产工艺建立等工作。

如果后续研究进展顺利，这一技术路线有望成为存储技术由“电流写入”迈向“光写入”的重要节点。