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安徽大學在反鐵磁多層膜全電調控及二維磁性材料動力學領域獲系列進展
2024年06月12日 10:38:54
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：9623
在材料科學與自旋電子學的交匯領域，反鐵磁多層膜的研究一直備受關注。近期，安徽大學王守國教授團隊在反鐵磁多層膜全電學調控及二維磁性材料動力學領域獲系列進展，相關成果以“外延應力下超薄反鐵磁多層膜中垂直交換偏置的全電學調控”和“范德瓦爾斯鐵磁材料Fe3GeTe2中的電流誘導磁疇壁移動”為題，在國際頂級期刊《自然通訊》上發表。這些成果不僅為理解材料磁學性質提供了新的視角，也為開發新型磁存儲和邏輯器件提供
【化工儀器網 項目成果】在材料科學與自旋電子學的交匯領域，反鐵磁多層膜的研究一直備受關注。近期，安徽大學王守國教授團隊在反鐵磁多層膜全電學調控及二維磁性材料動力學領域獲系列進展，相關成果以“外延應力下超薄反鐵磁多層膜中垂直交換偏置的全電學調控”和“范德瓦爾斯鐵磁材料Fe3GeTe2中的電流誘導磁疇壁移動”為題，在國際頂級期刊《自然通訊》上發表。這些成果不僅為理解材料磁學性質提供了新的視角，也為開發新型磁存儲和邏輯器件提供了可能。
傳統的磁存儲和邏輯器件往往依賴于外磁場來實現對磁性材料的調控，這會很大程度上限制設備的集成度和能效，并且還會增加操作的復雜性。因此，長久以來科學家一直在尋找一種新的更加便捷、高效的調控手段。而此次，王守國教授團隊在“外延應力下超薄反鐵磁多層膜中垂直交換偏置的全電學調控”的研究中，成功實現了對反鐵磁多層膜的全電學調控，為這一難題提供了解決方案。
根據安徽大學發布的相關報道，該研究中，團隊利用超高真空分子束外延系統成功制備了具有垂直磁各向異性的單晶外延Pt/Co/IrMn3多層膜，該體系在反鐵磁IrMn層厚度僅為2nm時仍具有較強的室溫交換偏置效應(偏置場高達436 Oe)。
更重要的一點是，團隊通過多種晶體結構表征技術手段并結合微磁學模擬揭示了單晶IrMn層中外延應力的各向異性是在室溫下形成較強交換偏置效應的主要原因，并以此為基礎進一步優化樣品結構，實現了垂直交換偏置效應的全電學調控。這不僅提高了調控的效率和精度，也為開發高密度、高速度及高能效的新型磁存儲和邏輯器件提供了可能。
此外，團隊在二維磁性材料動力學的研究中，也獲得了重要的突破。
范德瓦爾斯材料因其獨特的層狀結構和長程磁有序性，成為了下一代功能器件極具競爭力的平臺。然而，這些材料體系中拓撲納米磁結構的動力學行為機理仍有待研究。王守國教授團隊通過電流誘導的方式，成功實現了Fe3GeTe2中磁疇壁的移動。這一發現不僅揭示了二維材料中磁疇壁運動的新機制，也為開發基于二維材料的磁存儲和邏輯器件提供了新思路。
總得來說，該系列成果對于材料科學和自旋電子學領域的發展有著重要的意義，隨著研究的深入和技術的發展，我們有理由相信，未來的磁存儲和邏輯器件將會更加高效、可靠和智能。
本文參考資料來源：安徽大學
本文參考資料來源：安徽大學
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