中科大吴文彬Science: 氧化物基反铁磁性材料重大进展！

大黑天 7年前 (2017-07-14) 7767浏览

【引言】

反铁磁性，即材料内相邻自旋指向相反方向的状态，可以在层间异质结设计实现，并可对其性质进行调控。随着探针和反铁磁性磁性态研究的发展，利用其原子尺度的自旋极化电子隧穿和电流诱导的自旋传输矩特性，基于反铁磁性的电子存储设备的理念得到证实，并在磁性设备上得以广泛应用。而要在氧化物异质结中实现反铁磁性则十分困难，因为在纳米厚度下部分磁性层的铁磁性会显著的衰减。

【成果简介】

中国科学技术大学吴文彬教授（通讯作者），第一作者陈斌斌博士与团队成员克服了氧化物反铁磁性设计的难题，最新报道了将超薄但具铁磁性的La2/3Ca1/3MnO3层与绝缘的CaRu1/2Ti1/2O3垫片结合实现反铁磁性层间交换耦合（AF-IEC）。这种层状磁开关结构导致阶梯状的磁滞回线，磁化平台则取决于这种双层结构的堆垛重复数。同时这种磁化结构能在好几百个奥斯特的磁场下有效调制转换。另外，用La2/3Sr1/3MnO3作为磁性层构成的AF-IEC具有近于室温的居里温度。该研究将为具有氧化物界面的电子设备增加研究基础。该研究成果以“All-oxide–based synthetic antiferromagnets exhibiting layer-resolved magnetization reversal”为题刊登在2017年7月14日出版的Science上。

【图文导读】

图一、AF-IEC的LCMO/CRTO多层结构

图二、夹层交换耦合（IEC）随层厚度的变化

图三、在LCMO/CRTO SL中受温度影响的磁性反转

图四、AF-IEC体系基于CRTO垫片的变化

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

本文由材料人学术组大黑天供稿，材料牛编辑整理。

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