华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心
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韩俊波研究员课题组在二维巡游铁磁体磁性调控方面取得重要进展

发布日期:2022-07-29    作者:     来源:     点击:

(通讯员 戴宏伟 蔡梦豪 郝庆华)7月28日,《ACS Nano》在线发表了国家脉冲强磁场科学中心韩俊波研究员课题组题为“Nonlocal Manipulation of Magnetism in an Itinerant Two-Dimensional Ferromagnet”的论文。中心博士后戴宏伟,博士生蔡梦豪、郝庆华为共同第一作者,韩俊波研究员为通讯作者。华中科技大学物理学院傅华华教授、武汉城市职业学院王霞教授等参与了相关工作。

二维磁性材料因具有易调控、方便集成的优点在自旋电子学领域具有重要应用前景。为了提高二维铁磁性体的居里温度和高温稳定性,通常采用构造异质结的手段来增强其磁性(Adv. Electron. Mater. 2200164, 2022)。然而,异质结对材料表面的占用限制了其在复杂电子学器件中的应用。为解决这一问题,本工作通过深入研究二维巡游铁磁体(Fe3GeTe2)及其异质结的面内及面间磁相互作用规律,提出了一种“局部调控整体”的器件设计思想,为未来器件结构设计提供了一种新的方案。

二维反铁磁体MPX3(M=Fe,Mn; X= S, Se)对Fe3GeTe2的铁磁调控作用

二维巡游铁磁体Fe3GeTe2因具有较高的居里温度、强的磁晶各项异性及内禀铁磁性,在自旋阀、自旋轨道矩、斯格明子等领域具有重要应用前景。为了在提高二维Fe3GeTe2晶体居里温度和铁磁稳定性的同时释放异质结对材料表面的占用,本工作系统研究了反铁磁/铁磁异质结对异质结区域和非异质结区域的铁磁增强特性。结果表明,当Fe3GeTe2处于单畴态时,仅在2%的Fe3GeTe2表面上构造异质结即可显著增强全部Fe3GeTe2区域的铁磁性,当不同厚度Fe3GeTe2相互耦合时,各个厚度区域的样品均具有相同的矫顽场。本研究结果不仅拓展了对二维巡游铁磁体铁磁耦合特性的认知,也为其在未来器件设计中的应用提供了一种新的调控自由度。

该工作依托国家脉冲强磁场科学中心的低温显微磁光克尔测量系统完成,部分工作得到了武汉市科学技术局知识创新专项基础研究项目及国家自然科学基金的支持。

 

论文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aelm.202200164(Adv. Electron. Mater.)

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c03626(ACS Nano)