北京
记者6日从宁波东方理工大学获悉，该校理学部副教授周通团队在磁学与自旋电子学领域取得重要进展，首次揭示了交错磁近邻效应，为交错磁性的界面工程与功能化应用开辟了全新路径。相关成果日前发表在国际期刊《物理评论快报》上，同时入选编辑推荐，并得到美国物理学会《物理》杂志专题报道。
在物理学中，当两种材料相互接触时，其物理性质可以通过界面相互影响甚至传递，这被称为近邻效应。这类界面效应已成为超导量子器件和自旋电子学发展的重要物理基础。
近年来，交错磁性受到广泛关注。交错磁体融合了铁磁体具有自旋极化和反铁磁体无杂散场、本征频率高的双重优势，有望大幅提升信息存储的速度、密度和能效。然而，单一交错磁体物性仍相对受限，且实验确认的材料种类有限，在一定程度上制约了其应用发展。近邻效应是整合不同物性的有效手段，但交错磁性源于自旋子晶格间的晶格对称性关系，近邻效应在交错磁性中的适用性仍不清晰。
研究团队以典型交错磁材料V2Se2O为例，构建了其与非磁材料PbO组成的异质结构，并从多个方面证明：原本非磁的PbO能够通过界面耦合获得来自V2Se2O的交错磁特性，即被交错磁化。研究团队将这种能够跨界面传递交错磁性的全新界面机制称为交错磁近邻效应。“在这一过程中，电子波函数在界面发生延展与杂化，使交错磁性特有的动量依赖自旋劈裂被传递到原本自旋简并的非磁材料中。”周通说。
研究团队进一步在其他典型交错磁体系中验证了交错磁近邻效应的普遍性，覆盖从二维到三维、从绝缘体到金属的多类材料平台。研究发现，即使在晶格对称性并不匹配的异质结构中，非磁材料仍能够通过自旋态重构有效获得交错磁性，体现出一种自旋电子结构自适应的能力。
这一机制使得原本难以在同一材料体系中共存的多种物性，可以通过异质结构设计被整合到统一平台中。此外，交错磁近邻效应有望在未来量子材料与器件设计中发挥重要作用。
(科技日报)
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