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反铁磁性（antiferromagnetism）是磁性材料的磁学性质的一种。在这种材料中，相邻电子自旋呈相反方向排列，其磁化率因而接近于零。年由LouisNéel首次发现。例如，铬、锰、轻镧系元素等等，都具有反铁磁性。

反铁磁性是一种磁性，其中在材料内自发地发生平行但相反的自旋。表现出反铁磁性的材料反铁磁体具有有利的特性，这使得它们特别有希望用于制造自旋电子器件。

与使用电子电荷对信息进行编码的常规电子设备相比，自旋电子器件利用电子的固有角动量来处理信息，这种特性称为“自旋”。由于其超快的特性，对外部磁场的不敏感性以及缺少杂散磁场，反铁磁体对于自旋电子器件的开发可能特别理想。

尽管它们具有优势和存储信息的能力，但大多数简单的反铁磁体的读出磁电阻率信号都很弱。此外，到目前为止，物理学家还无法使用光学技术来改变反铁磁体的磁阶，这最终将使设备工程师能够利用这些材料的超快特性。

捷克科学院、布拉格查尔斯大学和欧洲其他大学的研究人员最近推出了一种通过施加电脉冲或超短光脉冲，将反铁磁体淬灭到高电阻率状态的方法，这种策略可以为开发基于反铁磁体的自旋电子器件带来有趣的新可能性。研究结果论文发表在《自然-电子》上。

研究人员表示，“我们的原始动机是解决自旋电子学领域的一项重大挑战，对于这一挑战，该解决方案似乎超出了常规使用的铁磁体的范围；即缺乏通用的切换机制来实现电和光脉冲的切换。我们的反铁磁设备可以做到这一点，现在我们可以使用从宏观毫秒级一直到单个飞秒激光脉冲的脉冲长度。”

在该研究中，研究人员克服了自旋电子学领域的进一步挑战。具体而言，它们无需组装复杂的磁性多层结构即可在简单的磁性膜中获得巨磁阻振幅的信号。研究人员使用CuMnAs反铁磁薄膜实现了这一目标。

值得注意的是，他们能够制造具有可逆、可复制、和依赖时间的开关功能的自旋电子器件。这种切换磁铁的能力使他们的设备能够模仿脉冲神经网络的组件，尖峰神经网络是模仿大脑中的生物神经网络的人工神经网络。所设计的这一功能从未使用通过将磁化矢量在整个设备有源部分上从一个方向重新定向到另一个方向来切换磁体的常规方法实现。

脉冲神经网络（Spikingneuralnetworks，缩写SNN）为所谓第三代人工神经网络，是更接近自然神经网络的人工神经网络。除了神经元和突触状态外，还将时间概念纳入其操作模型。该神经网络中的神经元不会在每个传播周期传输信息，像在典型的多层感知器网络中发生的那样，而是仅在膜电位，即与膜电相关的神经元的内在质量时才传输信息。达到一个特定的值称为阈值。当膜电位达到阈值时，神经元激发，并生成传播到其他神经元的信号，其他神经元又响应于该信号而增加或减少其电位。

研究人员解释说：“我们的开关机制从根本上是截然不同的：所传递的淬灭脉冲将器件中磁畴碎片的水平控制到了纳米级，而不必改变磁阶矢量的平均方向。”正如我们在论文中所证明的，“对我们而言，这是可以完全可逆和可重复的方式完成的。”