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安徽大学刘学教授团队ACS Nano : 自旋垂直耦合的范德华异质结中实现对交换偏置效应的有效调控

低维 昂维  · 公众号  ·  · 2025-01-26 13:36

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成果介绍

近年来,二维范德华磁性材料凭借其原子级平整的表面和高度灵活的堆叠方式,成为研究交换偏置现象的理想平台。尽管二维范德华界面间存在的复杂自旋构型为理解其内在机制带来了挑战,但这些特性也为实现有效调控提供了更多可能性。
有鉴于此, 安徽大学刘学教授团队在自旋垂直耦合的Fe 3 GaTe 2 (FGaT)/CrSBr异质结器件中揭示了由自旋倾斜作用引起的对交换偏置效应的有效调控 。经过场冷模式,在2K条件下实现了1730 Oe的偏置场。值得注意的是,该结构在低冷却场下诱导出正交换偏置效应,与传统现象有所差别。此外,通过采用非对称的扫场方式,有效地操控了该器件在零场冷下的交换偏置并实现了其方向和大小的调控。以上研究不仅揭示了基于自旋垂直耦合的交换偏置现象的机制分析,还为推动当代二维自旋电子器件的应用提供了重要的研究基础。

图文导读

图1. FGaT/CrSBr异质结构的基本表征。

图2. 场冷模式下的交换偏置效应。

图3. 不同正冷却场下产生交换偏置的可能模型。

图4. 通过非对称扫场模式实现交换偏置效应的调控。

文献信息

Spin Canting Promoted Manipulation of Exchange Bias in a Perpendicular Coupled Fe 3 GaTe 2 /CrSBr Magnetic van der Waals Heterostructure

( ACS Nano , 2025, DOI: https://doi.org/10.1021/acsnano.4c14452)

文献链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c14452







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