中国科学院宁波材料技术与工程研究所的柔性磁电功能材料与器件团队在轨道电子学领域取得重要突破。他们首次揭示了一种与传统自旋霍尔效应不同的非传统标度律,解决了自旋电子器件功耗优化中的根本性矛盾。研究团队使用4d过渡金属氧化物SrRuO3进行实验,发现随着材料中缺陷散射的增强,轨道霍尔电导率和轨道霍尔角能够协同增大。这一现象源于Dyakonov-Perel-like轨道弛豫机制,该机制使杂质散射减缓了轨道流的衰减,延长了其寿命,从而在强散射区产生了更强的轨道霍尔效应。通过适度调控材料缺陷,器件的翻转功耗成功降低至原来的三分之一,展示了该方法在优化器件能效方面的巨大潜力。研究成果发表在《Nature Materials》上,不仅深化了对杂质散射在轨道输运物理中关键作用的认知,还为设计高效、低功耗的轨道电子学器件开辟了新途径,推动了该领域的发展。