由东京大学牵头的科研团队，成功研制出一款非易失性自旋电子存储开关器件。该器件摒弃传统电荷存储模式，采用锰锡反铁磁晶体结构，仅需 40 皮秒即可完成磁态改写。

此项研究由东京大学理学部对外发布，成果刊载于《科学》期刊，旨在攻克人工智能服务器与高速计算领域的核心技术瓶颈：实现数据切换与传输过程中，大幅减少输入能量转化为热能的损耗。

该器件采用锰三锡反铁磁材料搭配金属钽制备而成。不同于动态随机存储器依靠电容电荷存储数据，这款器件以磁态表征二进制数据。研究人员通过短时电脉冲产生自旋轨道力矩，将角动量传递至磁结构内部，进而完成磁态翻转。

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公布的原理示意图，显示光-电脉冲转换结构可驱动锰三锡反铁磁开关单元完成状态切换。

实验证实，该器件可通过 40 皮秒电脉冲实现状态切换；同时借助通信波段激光器搭配光电转换器生成 60 皮秒光电流脉冲，同样可完成开关调控。这一实验成果意义重大，成功打通光信号与非易失性存储直写技术的联动通路。

作为参照，5 吉赫兹处理器的单周期时长为 200 皮秒。传统 1 纳秒存储切换操作需占用多个处理器周期，而 40 皮秒超快切换可在单个处理器周期内完成。该器件目前暂未达到商用存储芯片标准，但充分印证了皮秒级切换技术，在新一代处理器与数据中心架构中的巨大应用潜力。

该研究并非意味着动态随机存储器即将被替代。目前该设备仍处于实验室原型阶段，尚未形成可量产、可寻址的存储阵列。存储集成密度、数据保存时长、实际工况耐擦写寿命、互补金属氧化物半导体工艺兼容、偏置磁场适配条件以及生产成本等，均有待工程层面逐一攻克。

即便如此，该项成果进一步夯实了反铁磁与磁基存储技术的研发价值。此前日本科研团队已研发出低功耗自旋电子磁电随机存储器，磁基存储凭借低待机功耗、无需电荷类存储器持续刷新的优势，一直是行业重点研发方向。

此次全新自旋电子存储技术突破，正式将存储切换技术推进至皮秒量级。短期内该成果核心价值集中在新型材料与器件研发领域，尤其适用于光 - 电信号转换、低发热高速切换场景，短期内无法直接替代现有动态随机存储器、静态随机存储器及闪存芯片。