4月20日，《激光与光子学评论》（Laser & Photonics Reviews）在线发表了国家脉冲强磁场科学中心用户清华大学熊启华教授题为《磁序诱导的CrPS₄范德瓦尔斯磁体光致发光抑制》（Magnetic Order Induced Suppression of Photoluminescence in van der Waals MagnetCrPS₄）的论文。该成果依托我校脉冲强磁场设施，由清华大学熊启华教授与中国科学院半导体研究所常凯院士合作完成，中心周伟航教授和2021级博士生潘议淳、王政提供了平顶脉冲强磁场磁光实验测量。

近年来，二维磁性材料因其在自旋电子学和光电子学器件应用中的巨大潜力，备受科研人员关注。然而，二维磁体在实际应用中不仅面临着空气不稳定性的挑战，还面临着对其磁序与电子、声子和光子间复杂耦合效应认知不足的挑战。作为少数空气稳定的范德瓦尔斯磁体，CrPS₄凭借其独特的物理性质，为揭示自旋-激子耦合机制提供了理想平台。

CrPS₄在脉冲强磁场下的光致发光谱及其磁序调制辐射复合通道

该研究中，针对少数具有空气稳定性的范德瓦尔斯磁体CrPS₄，团队系统研究了其在温度、波长和磁场依赖条件下的光致发光（PL）光谱特性，发现PL峰强度在外部磁场作用下显著降低，揭示了范德瓦尔斯磁体CrPS₄中强烈的磁光耦合效应。特别地，团队通过结合强磁场实验数据与精确的DFT理论计算，首次证实了磁序会诱导大量自旋禁戒暗激子形成，导致激子PL强度显著降低。其中，PL发射主要源自于Cr原子3d轨道向S原子3p轨道的跃迁过程。二维磁序诱导的电子-空穴对暗化过程可能普遍存在于二维磁性材料中，体现了磁序对光学选择定则的深刻影响。这些发现不仅揭示了一种普适性的自旋-电荷耦合效应，更为深入理解二维磁体磁序调控光学特性提供了重要理论基础，同时彰显了基于CrPS₄开发先进磁光电器件的广阔前景。

该研究利用了脉冲强磁场设施显微磁光团队基于50T、100ms长平顶脉冲磁场所开发的高灵敏度磁光测量技术[Chin. Phys. B (2025), DOI: 10.1088/1674-1056/adce95]，该技术可将单张光谱的积分时间从业内常用的~1ms提升至~100ms量级，从而大幅提高光谱数据的信噪比，相关实验数据为此次研究发现提供了有力支撑。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/lpor.202400862