深圳大学ACS Nano：在邻近耦合CrSBr/石墨烯异质结中通过反常霍尔效应和磁-光响应揭示光磁耦合

低维昂维 · 公众号 · 物理科技自媒体 · 2025-02-26 00:00

主要观点总结

本文介绍了关于光与磁之间相互作用的突破性概念，特别是在石墨烯/CrSBr异质结中的研究。通过利用磁邻近和反常霍尔效应，实现了在非偏振光下石墨烯中磁性的有效修饰。该研究展示了二维邻近耦合异质结在光自旋电子学中的潜力。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及目的

随着多功能自旋电子和纳米电子器件的发展，光和磁之间的相互作用成为研究的热点。然而，光磁耦合的直接测量仍然具有挑战性，因此，该研究旨在揭示光与磁之间的相互作用。

关键观点2: 研究成果

曾昱嘉教授和Aymeric Ramiere等通过利用磁邻近和反常霍尔效应，报道了在非偏振光405 nm下石墨烯/CrSBr异质结中磁性的有效修饰。研究发现，石墨烯中的磁性出现归因于邻近效应，这一结果展示了二维邻近耦合异质结在光自旋电子学中的潜力。

关键观点3: 实验方法

研究人员通过利用磁邻近和反常霍尔效应进行实验，实现了在石墨烯/CrSBr异质结中光学控制磁性。此外，还通过表面电位测量进一步验证了实验结果。

关键观点4: 研究意义

该研究为光与磁之间的相互作用提供了见解，并为二维材料在光自旋电子学中的应用提供了新的可能性。此外，该研究还为未来的多功能自旋电子和纳米电子器件的发展提供了新的思路。

关键观点5: 其他信息

文章还介绍了上海昂维科技有限公司提供的二维材料单晶和薄膜等耗材、器件和光刻掩膜版定制等微纳加工服务，以及各种测试分析服务。

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成果介绍

光和磁之间的相互作用激发了下一代多功能自旋电子和纳米电子器件的突破性概念。然而，光磁耦合的直接测量仍然具有挑战性，因为同时表征这些性质的内在困难。

有鉴于此，近日，深圳大学曾昱嘉教授和Aymeric Ramiere（共同通讯作者）等通过利用磁邻近和反常霍尔效应（AHE），报道了在非偏振光405 nm下石墨烯/CrSBr异质结中磁性的有效修饰。石墨烯中磁性的出现归因于邻近效应，这是由于它与邻近CrSBr耦合而产生的。石墨烯中的光致电荷转移掺杂在费米能级（E _F ）上产生精确的调谐，有利于载流子密度和迁移率的光学控制。该操作产生了与费米能级调谐一致的可调反常霍尔电阻和磁电阻，并通过表面电位测量进一步验证。同时，实现了高性能磁-光响应，这被认为是自旋极化增强光诱导电荷分离的结果。本文的研究提供了光与磁之间相互作用的见解，展示了2D邻近耦合异质结在光自旋电子学中的潜力。