反鐵磁性（antiferromagnetism）是磁性材料的磁學性質的一種。在這種材料中，相鄰電子自旋呈相反方向排列，其磁化率因而接近於零。1932年由Louis Néel首次發現。例如，鉻、錳、輕鑭系元素等等，都具有反鐵磁性。
反鐵磁性是一種磁性，其中在材料內自發地發生平行但相反的自旋。表現出反鐵磁性的材料反鐵磁體具有有利的特性，這使得它們特別有希望用於製造自旋電子器件。
與使用電子電荷對信息進行編碼的常規電子設備相比，自旋電子器件利用電子的固有角動量來處理信息，這種特性稱為「自旋」。由於其超快的特性，對外部磁場的不敏感性以及缺少雜散磁場，反鐵磁體對於自旋電子器件的開發可能特別理想。
儘管它們具有優勢和存儲信息的能力，但大多數簡單的反鐵磁體的讀出磁電阻率信號都很弱。此外，到目前為止，物理學家還無法使用光學技術來改變反鐵磁體的磁階，這最終將使設備工程師能夠利用這些材料的超快特性。
捷克科學院、布拉格查爾斯大學和歐洲其他大學的研究人員最近推出了一種通過施加電脈衝或超短光脈衝，將反鐵磁體淬滅到高電阻率狀態的方法，這種策略可以為開發基於反鐵磁體的自旋電子器件帶來有趣的新可能性。研究結果論文發表在《自然-電子》上。
研究人員表示，「我們的原始動機是解決自旋電子學領域的一項重大挑戰，對於這一挑戰，該解決方案似乎超出了常規使用的鐵磁體的範圍；即缺乏通用的切換機制來實現電和光脈衝的切換。我們的反鐵磁設備可以做到這一點，現在我們可以使用從宏觀毫秒級一直到單個飛秒雷射脈衝的脈衝長度。」
在該研究中，研究人員克服了自旋電子學領域的進一步挑戰。具體而言，它們無需組裝複雜的磁性多層結構即可在簡單的磁性膜中獲得巨磁阻振幅的信號。研究人員使用CuMnAs反鐵磁薄膜實現了這一目標。
值得注意的是，他們能夠製造具有可逆、可複製、和依賴時間的開關功能的自旋電子器件。這種切換磁鐵的能力使他們的設備能夠模仿脈衝神經網絡的組件，尖峰神經網絡是模仿大腦中的生物神經網絡的人工神經網絡。 所設計的這一功能從未使用通過將磁化矢量在整個設備有源部分上從一個方向重新定向到另一個方向來切換磁體的常規方法實現。
脈衝神經網絡（Spiking neural networks，縮寫SNN）為所謂第三代人工神經網絡，是更接近自然神經網絡的人工神經網絡。除了神經元和突觸狀態外，還將時間概念納入其操作模型。該神經網絡中的神經元不會在每個傳播周期傳輸信息，像在典型的多層感知器網絡中發生的那樣，而是僅在膜電位，即與膜電相關的神經元的內在質量時才傳輸信息。達到一個特定的值稱為閾值。 當膜電位達到閾值時，神經元激發，並生成傳播到其他神經元的信號，其他神經元又響應於該信號而增加或減少其電位。
研究人員解釋說：「我們的開關機制從根本上是截然不同的：所傳遞的淬滅脈衝將器件中磁疇碎片的水平控制到了納米級，而不必改變磁階矢量的平均方向。」正如我們在論文中所證明的，「對我們而言，這是可以完全可逆和可重複的方式完成的。」