南洋理工大学徐梽川课题组Physical Review Letters：权衡磁各向异性与畴壁密度，实现磁化增强析氧反应的性能优化

背景：析氧反应是电解水制氢的关键步骤，其效率受限于热力学约束。理论研究表明，操控材料自旋可突破限制，但现有磁性催化剂存在磁硬度低、外磁场下非自旋效应干扰等问题，阻碍了实用化发展。研究目的：通过制备具有可调垂直磁各向异性的Co/PtCo多层膜催化剂，在无持续外磁场条件下，实现稳定的自旋增强析氧反应，并定量分析自旋效应。结论：研究揭示了垂直磁各向异性在平衡剩磁与磁畴结构中的关键作用，在层数N=15时达到最优性能，首次建立了自旋相关增强与畴壁面积变化的直接数值关系，并通过表面自旋钉扎机制阐明了体相磁性向活性位点传递的物理图像，为无外磁场自旋电催化剂设计提供了新框架。