张佳副教授 受访者供图
□楚天都市报极目新闻记者 李碗容 通讯员 高翔 贾法雷
在当今信息爆炸的时代，信息存储尤为关键。近日，极目新闻记者从华中科技大学获悉，该校物理学院张佳副教授的最新合作研究成果在国际学术期刊《自然》杂志上发表，该成果将推动新型磁性存储的研究进展，未来的应用将有望大幅提升手机、计算机等信息产品运行速度。
探索磁存储材料
存储器在日常生活中应用广泛，如手机闪存、电脑存储器和硬盘等，未来社会对存储器的需求更加强烈。磁性随机存储器就是一种新型的非易失性存储器。
张佳介绍，磁性随机存储器主要以磁电阻效应来存储数据的随机存储器。他解释，“它通过磁电阻的高低来记录‘0’和‘1’，并通过二进制进行数据存储。其中磁电阻效应是由结构为‘铁磁、绝缘势垒、铁磁’的磁性隧道结中，通过量子隧穿效应产生。”因在读写速度、单位面积的存储量、储存能力的稳定性以及能耗等诸多方面具有诸多优势，磁性随机存储器被认为是下一代存算一体、嵌入式内存的重要备选之一，但密度和速度的提升一直是磁性随机存储器尚需科研攻坚的方向。
2007年，在中国科学院物理研究所攻读博士学位的张佳就开始从事磁性材料的理论计算研究。2016年年底，回国来到华科大后，他继续在这一领域深耕。
2021年，张佳和团队成员发现了一类特殊的反铁磁，并对其所构成的反铁磁隧道结的隧穿磁电阻效应进行了理论计算，团队惊喜地发现其产生的显著磁电阻效应有希望解决反铁磁态读出的瓶颈问题。这项成果于当年5月发表在物理学著名期刊《物理评论快报》上。
不久，北京航空航天大学的刘知琪教授团队和张佳取得了联系，两个团队随后开展了紧密合作，对实验结果进行深入的理论分析和计算。“张老师做科研十分勤奋认真严谨，在做这一合作项目时，计算、理论解释、验证每一步他都带着我们，经常跟我们讨论到深夜。”华科大物理学院博士生朱蒙回忆。
今年1月，两个团队的合作成果得以刊发在《自然》杂志上，该研究成果关于反铁磁隧道结中的室温隧穿磁电阻效应的发现，表明了非共线反铁磁在信息存储器件上的应用潜力与前景，使超快速响应、超高密度反铁磁随机存取存储器的研制成为可能。
课堂用上肥皂泡
十余年来，张佳一直聚焦于凝聚态物理前沿领域从事科学研究。从中学时代起，张佳就对物理充满兴趣，如今他不仅在物理学领域探索，也在三尺讲坛带学生领略物理世界的魅力。
在华科，张佳担任着必修课《大学物理》和物理学院专业课《热学》的授课任务。他的课深受学生们喜欢，教学评价经常位列前茅。
2020级机械设计制造及其自动化专业的蒋定成同学就在大二时上过张佳教授的《大学物理》。“张老师的课，总会将比较难的物理学知识讲得很生动，知识点的讲解非常透彻易懂。大家几乎都争着坐在教室的前排。”蒋定成说。他告诉记者，在学习光学时，张佳老师就用吹肥皂泡的现象带大家一起深入学习有关光的干涉的知识。
为什么肥皂泡从小变大，它的亮度和颜色都会发生变化？课堂上张佳就带着学生用光学的薄膜干涉原理研究了这个问题，估算出彩色肥皂膜的厚度。“同学们都很惊讶，感受到物理学知识就在身边，对物理学更加热爱，也更想学好。”蒋定成说。张佳还经常在课上和学生们分享物理领域的最新科研动态，培养学生的科研兴趣。
“教学对于老师是一个再学习的过程，温故而知新。”在张佳看来，课堂教学和科研同样重要，“教学是为学生传播知识，科研则是创造新的知识，科研为教学提供更高的前沿视角，教学为科研打下扎实的基础，两者相辅相成，缺一不可。”
