我国科研团队揭示自旋电子器件节能新规律

近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队在轨道电子学领域取得重要进展。研究团队首次实验揭示了轨道霍尔效应中存在一种与传统自旋霍尔效应截然不同的非传统标度律，解决了长期以来制约自旋电子器件功耗优化的一个根本性矛盾。北京时间8月15日，相关研究成果以“Unconventional scaling of the orbital Hall effect（轨道霍尔效应的非传统标度律）”为题发表在国际学术期刊Nature Materials上（论文链接：https://www.nature.com/articles/s41563-025-02326-3）。

自旋电子学的发展长期面临一个根本性矛盾。在传统自旋霍尔材料中，提高器件性能的关键参数——自旋霍尔角与自旋霍尔电导率——往往相互制约。增强散射虽能提高霍尔角，却通常导致霍尔电导率的降低。这种此消彼长的关系极大地限制了器件功耗的进一步优化，成为构建更高能效器件的主要障碍。

针对上述难题，研究团队选取4d过渡金属氧化物SrRuO