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          科學(xué)研究
           
    
   
   
          
   
           
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          李蒼龍博士在自旋相關(guān)的物理效應(yīng)及外場調(diào)控方面取得新進(jìn)展
           
     
          時間：2023年07月27日 09:39　　閱讀： 次
           
     
           
         
          



          
 
          自旋相關(guān)的物理效應(yīng)及外場調(diào)控不僅具有重要的基礎(chǔ)研究價值，而且在自旋電子器件方面展現(xiàn)出重要應(yīng)用前景。雙鈣鈦礦R2BB￠O6中通常存在3d與4f未配對電子，整體表現(xiàn)出大的總角動量量子數(shù)。研究表明，R2BB￠O6的磁結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈依賴于稀土離子半徑，如R為La時體系展現(xiàn)出共線鐵磁有序，R為Lu時則為--ˉˉ反鐵磁有序。因此，當(dāng)R為介于La-Lu的其他稀土?xí)r，R2BB￠O6可能具有多種磁相互作用的共存與競爭，進(jìn)而誘導(dǎo)出豐富的物理效應(yīng)。
          
 
           
          
 
          圖1. (a-b) 磁場驅(qū)動的開關(guān)效應(yīng)；(c-d) 熱驅(qū)動的開關(guān)效應(yīng)。
          
 
          近日，我院李蒼龍博士及合作者在Gd2Co2-xMnxO6中通過調(diào)節(jié)Co、Mn相對比例成功實現(xiàn)了磁序的調(diào)控，并同時觀測到負(fù)磁化與逆交換偏置兩種非常規(guī)磁效應(yīng)，相關(guān)成果以“Negative magnetization and inverse exchange bias effect induced by modulating the relative proportion of Mn in Gd2Co2-xMnxO6 perovskites”為題發(fā)表在PHYSICAL REVIEW B (DOI: 10.1103/PhysRevB.107.214445)，信陽師范大學(xué)為該論文的第一署名單位。論文研究結(jié)果表明，兩種磁效應(yīng)可能具有相同的物理起因，即補(bǔ)償溫度以下弱的鐵磁矩不僅隨磁場方向翻轉(zhuǎn)，而且通過調(diào)節(jié)磁場量級也可發(fā)生翻轉(zhuǎn)。因此，通過磁場或溫度場均可實現(xiàn)對磁化態(tài)的可逆調(diào)控，如圖1所示。另外，交換偏置效應(yīng)可有效解決自旋電子器件微型化過程中所面臨的超順磁極限問題，本工作所涉及的逆交換偏置與其中的3d-4f負(fù)交換耦合相互作用以及負(fù)的起始磁化態(tài)密切相關(guān)，有關(guān)Gd2Co2-xMnxO6的磁相圖如圖2所示。
          
 
           
          
 
          圖2. Gd2Co2-xMnxO6的磁相圖。.
          
 
          以上工作得到了河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項目計劃(21A140024)、河南省自然科學(xué)基金(232300421353, 232300420121)、國家自然科學(xué)基金(12074328)以及信陽師范大學(xué)南湖學(xué)者獎勵計劃（青年項目）的支持。