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二维拓扑反铁磁材料MnBi_(2)Te_(4)中超快磁化率和磁振子动力学的实时观测
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作者 F.Michael Bartram 李梦 +9 位作者 刘良洋 许祗铭 王永超 车梦倩 李昊 吴扬 徐勇 张金松 杨硕 杨鲁懿 《Science Bulletin》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第22期2734-2742,M0005,共10页
原子级薄的范德华磁性材料不仅为探索二维极限下的基本物理学提供了肥沃的土壤,也为新型超快功能器件创造了巨大的机会.本文系统研究了少层拓扑反铁磁MnBi_(2)Te_(4)晶体在不同层厚、温度和磁场下的超快磁化率和自旋波动力学.作者发现... 原子级薄的范德华磁性材料不仅为探索二维极限下的基本物理学提供了肥沃的土壤,也为新型超快功能器件创造了巨大的机会.本文系统研究了少层拓扑反铁磁MnBi_(2)Te_(4)晶体在不同层厚、温度和磁场下的超快磁化率和自旋波动力学.作者发现激光诱导的(退)磁化过程可用于精确地跟踪不同磁场区域中的不同磁状态,包括显示出明显的奇偶层数效应.此外,频率为数十千兆赫兹的反铁磁磁振子模式可以被光脉冲激发并在时域中直接被观察到,其频率强烈地依赖于磁场.值得注意的是,磁化率和磁振子动力学不仅可以在时间分辨的磁光克尔效应中观察到,而且在时间分辨的反射率中也可以观察到,这表明磁态和电子结构之间存在很强的相关性.本工作研究了这种新型二维反铁磁体中的超快自旋动力学,为二维反铁磁自旋电子学和磁振子学的潜在应用以及磁态和拓扑量子态的超快调控研究铺平了道路. 展开更多
关键词 2D topological antiferromagnet Ultrafast magnetization dynamics Ultrafast magnon dynamics SPINTRONICS Magnonics Ultrafast spectroscopy
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电场可逆调控二维单层氧化物磁电性能研究
2
作者 王国鹏 胡涛 +10 位作者 熊奕敏 刘学 沈胜春 王建林 车梦倩 崔璋璋 张莹莹 杨鲁懿 李正操 陆亚林 田明亮 《Science Bulletin》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第15期1632-1639,M0004,共9页
具有原子层厚度的氧化物磁性材料拥有将二维磁性应用到下一代自旋电子学新兴领域的巨大潜力,引起了研究者的广泛关注.因此,实现二维单层氧化物磁、电性能的磁场和电场调控,为未来低功耗自旋电子器件提供了广阔应用前景.然而,电场调控二... 具有原子层厚度的氧化物磁性材料拥有将二维磁性应用到下一代自旋电子学新兴领域的巨大潜力,引起了研究者的广泛关注.因此,实现二维单层氧化物磁、电性能的磁场和电场调控,为未来低功耗自旋电子器件提供了广阔应用前景.然而,电场调控二维单层氧化物磁性报道很少.本工作利用离子液体门电压进行质子掺杂,实现了对二维单层氧化物(SrRuO_(3))_(1)/(SrTiO_(3))_(N)(N=1,3)磁、电性能的电场可逆调控.随着质子掺杂浓度提高,在(SrRuO_(3))_(1)/(SrTiO_(3))_(1)中观察到了从铁磁金属到反铁磁绝缘态相变,并伴随着磁各向异性的转变.理论分析表明,质子掺杂引起的能带结构改变是结构和磁、电性能相变的主要原因.同时,SrTiO_(3)层起到质子筛作用,在质子的演化过程中扮演重要角色.该研究通过电场调控二维单层氧化物的结构和物性,为实现材料的多功能性提供了重要思路,同时也为实现低功耗功能器件提供了应用潜力. 展开更多
关键词 Electric-field control 2D oxide monolayer magnets Magnetic transition Proton sieve
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