超导计算凭借其超低功耗、超高速度的核心优势，成为后摩尔时代先进计算与量子信息领域的重要发展方向，而低驱动功率的快速低温存储器是当前制约其规模化应用的核心瓶颈。传统非超导存储器在低温环境下速度慢、功耗高，无法匹配超导电子学的性能需求，如何在超导体系中实现可便捷调控、非易失的铁磁序是行业内关键问题。

常规超导体中，电子两两配对形成自旋单态，天然排斥铁磁性。因此，在s波超导体中，通过载流子介导的局域磁矩间铁磁耦合通常被认为难以实现。然而，Rashba型自旋轨道耦合的存在有望深刻改变载流子与局域自旋的相互作用方式。铁基硫族化合物超导体Fe(Se,Te)具有强自旋轨道耦合与拓扑超导表面态，其晶格中的间隙铁原子可天然作为建立长程铁磁序的媒介。

图1 反常超流介导Dirac表面能带磁性杂质间铁磁耦合的物理图像

然而，该体系中由间隙铁原子诱导的磁信号极其微弱，且传统电学输运手段在零电阻的超导体系中无法通过霍尔效应表征磁化强度，给实验探测带来了极大挑战。针对这一难题，王熠华课题组借助扫描超导量子干涉仪（sSQUID）显微镜的高灵敏磁测量与磁化率成像能力，对Fe(Se,Te)单晶薄片开展了系统的实空间磁成像表征，首次在实验上揭示了自旋轨道耦合超导体中超流调控的铁磁序。研究发现，当间隙铁浓度适中时，样品在超导态下会出现自发磁畴，这种磁序可以通过外加超导电流来调控，并且存在磁滞开关行为。通过sSQUID对超导电流分布的成像进一步发现，当偏置电流超过阈值时，样品边缘出现了反常增强的超导电流。特别重要的是，实现这种磁态切换所需的电流密度不足10³A/cm²，远低于传统铁磁/重金属异质结构中的自旋轨道矩开关电流密度。这得益于超导态中无耗散的载流子输运特性，为超导自旋电子学中的低功耗、非易失性低温存储器提供了全新的路径。

图2 超流调控铁磁态的磁滞开关行为与反常超流

该工作近日以“Supercurrent-controlled spontaneous ferromagnetism of magnetic impurities in a spin-orbit-coupled superconductor”为题发表于《Nature Communications》。

该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委、上海市科技重大项目等基金项目的支持。浙江大学物理系方明虎教授课题组提供了高质量的Fe(Se,Te)单晶样品，西班牙材料物理中心（CFM-MPC）、多诺斯蒂亚国际物理中心（DIPC）等机构的合作者为工作提供了重要的理论支持。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-70968-1