中科大吳文彬Science: 氧化物基反鐵磁性材料重大進展！

大黑天 6年前 (2017-07-14) 7359瀏覽

【引言】

反鐵磁性，即材料內相鄰自旋指向相反方向的狀態，可以在層間異質結設計實現，并可對其性質進行調控。隨著探針和反鐵磁性磁性態研究的發展，利用其原子尺度的自旋極化電子隧穿和電流誘導的自旋傳輸矩特性，基于反鐵磁性的電子存儲設備的理念得到證實，并在磁性設備上得以廣泛應用。而要在氧化物異質結中實現反鐵磁性則十分困難，因為在納米厚度下部分磁性層的鐵磁性會顯著的衰減。

【成果簡介】

中國科學技術大學吳文彬教授（通訊作者），第一作者陳斌斌博士與團隊成員克服了氧化物反鐵磁性設計的難題，最新報道了將超薄但具鐵磁性的La2/3Ca1/3MnO3層與絕緣的CaRu1/2Ti1/2O3墊片結合實現反鐵磁性層間交換耦合（AF-IEC）。這種層狀磁開關結構導致階梯狀的磁滯回線，磁化平臺則取決于這種雙層結構的堆垛重復數。同時這種磁化結構能在好幾百個奧斯特的磁場下有效調制轉換。另外，用La2/3Sr1/3MnO3作為磁性層構成的AF-IEC具有近于室溫的居里溫度。該研究將為具有氧化物界面的電子設備增加研究基礎。該研究成果以“All-oxide–based synthetic antiferromagnets exhibiting layer-resolved magnetization reversal”為題刊登在2017年7月14日出版的Science上。

【圖文導讀】

圖一、AF-IEC的LCMO/CRTO多層結構

圖二、夾層交換耦合（IEC）隨層厚度的變化

圖三、在LCMO/CRTO SL中受溫度影響的磁性反轉

圖四、AF-IEC體系基于CRTO墊片的變化

文獻鏈接：All-oxide–based synthetic antiferromagnets exhibiting layer-resolved magnetization reversal（Science，2017，DOI: 10.1126/science.aak9717）

本文由材料人學術組大黑天供稿，材料牛編輯整理。

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