研究人员使用先进光源（ALS）证明可以用激光重复改变材料中的耦合电子和磁性质。这一研究结果表明，利用激光束擦除和重写随机存取存储器和数据存储材料中的信息是可能的。
许多半导体器件使用电流控制和操作编码信息实现信息存储。然而，这种方法已经达到热稳定特征尺寸的物理极限，科学家们正在积极寻找下一代材料和工艺，来生产更小、更快、更强大的器件。可以按照理论规格进行逐层设计的材料为解决以上问题开辟了道路。多铁性是一种可以将材料设计成由外场控制的特殊性质，但很少有研究探索利用激光调谐这类材料中的电磁排列。
铁酸铋（BiFeO3）是一种很有前景的室温多铁性材料。在薄膜中，铁酸铋表现出明显的自发极化（铁电性），与材料的反铁磁有序共存并与之强耦合。此外，当受到面内压缩应变时，铁酸铋经历了从四方相（T-BFO）到菱形相（R-BFO）的晶体对称性转变。这种位移导致功能性质的调制，包括导电性、压电性和折射率。在特定的条件下，铁酸铋的“混合相”样品可能处于四方相（T-BFO）和菱形相（R-BFO）相之间的转变边缘。
在用压电响应力显微镜（PFM）获得的混合相铁酸铋的图像中，这些相呈现为暗区[菱形相（R-BFO）]和亮区[四方相（T-BFO）]。用532纳米绿光激光照射样品后，压电响应力显微镜（PFM）图像显示了清晰的相位重分布。拉曼光谱证实了激光局部加热是导致这些变化的原因，并且用相场仿真准确地模拟了结果。
为了探测激光照射下铁酸铋的铁电和反铁磁有序的相互关系，研究人员在先进光源（ALS）束线11.0.1上使用光发射电子显微镜（PEEM）开展研究。高亮度、软X射线束线可以在铁L边的线偏振光和圆偏振光之间直接切换，使研究人员能够利用线和圆二向色性绘制特定区域的铁电和反铁磁顺序。测量结果表明，激光调谐铁酸铋的畴结构可以同时控制相关的铁电性、反铁磁性和剩余磁化强度。
只要移动激光光斑，畴结构就可以重复擦除和重写。移动光斑照射后的压电响应力显微镜（PFM）图像显示了从纯四方相（T-BFO）到混合相再到纯四方相（T-BFO）的演变过程。该研究证明了在室温条件下通过激光对多铁性材料的非挥发性、确定性和局域控制。这种控制同时影响功能性质，如铁电性和反铁磁性，并可以以热辅助磁记录。它不仅是在复杂材料中裁剪铁磁有序的有效方法，还有助于非易失性随机存取存储器和数据存储设备等技术在微电子领域应用。
