（通讯员 陈小蝶 胡浩）6月16日，《先进科学》（Advanced Science）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与华中科技大学材料学院合作团队在二维范德华异质结Fe₅GeTe₂/MnPS₃中“人工拓扑现象”调控与光学探测方面的合作研究成果《Manipulation and Optical Detection of Artificial Topological Phenomena in 2D Van der Waals Fe₅GeTe₂/MnPS₃Heterostructures》。中心博士生陈小蝶、华中科技大学材料学院研究生王浩云为论文共同第一作者，韩俊波研究员、华中科技大学材料学院周兴副教授为论文共同通讯作者，华中科技大学材料学院翟天佑教授参与相关工作。

二维本征范德华铁磁体因具有强的磁晶各向异性和优异的外场调控性能，在自旋阀、磁隧穿结和自旋-轨道矩等领域中具有重要应用前景。二维范德华异质结器件的物理性能与界面磁耦合强度和铁磁体的磁畴态密切相关。为提高二维铁磁体的铁磁性并研究其微观机制，近年来韩俊波课题组通过构建反铁磁/铁磁、铁磁/铁磁及非磁/铁磁异质结，实现了二维铁磁体居里温度、矫顽场和交换偏置场的大幅提升，并观测到单畴态诱导的“非局域”磁调控和涡旋态引起的拓扑霍尔效应。

面内电流调控下Fe₅GeTe₂/MnPS₃异质结中的反常磁圆二向色性磁滞回线

二维Fe₅GeTe₂晶体具有很强的磁晶各向异性和接近室温的居里温度，是开展基础磁物理和新型磁器件研究的理想载体。该研究以二维Fe₅GeTe₂为载体，利用Fe₅GeTe₂/MnPS₃范德华异质结的界面耦合及面内电流对二维铁磁体磁性的相反调控作用，在Fe₅GeTe₂中产生了类似拓扑霍尔效应的“人工拓扑现象”。研究结果表明，该“人工拓扑现象”起源于Fe₅GeTe₂中电流和磁场驱动下磁畴的产生和湮灭效应。本工作中使用的无接触磁光探测技术是研究复杂结构的磁物理和磁现象的重要手段，相关结果对于推动二维磁性材料中的斯格明子的探测与应用具有重要参考价值。

该成果是韩俊波课题组在二维Fe_xGeTe₂体系中继反铁磁/铁磁异质结界面耦合增强矫顽场（Adv. Mater. 2020）、界面耦合产生交换偏置(ACS AMI 2021)、非局域面内铁磁调控(ACS Nano 2022)及激光加压增强界面耦合及交换偏置（Nat. Commun. 2023）等系列工作后的又一重要进展，其中的磁光克尔和磁圆二向色性实验基于脉冲强磁场设施的低温显微磁光克尔测量系统完成。

该项工作得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金等多项项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202207617