安徽大学田明亮、王国鹏团队实现原子层厚度的室温铁磁/反铁磁性

二维磁性材料在有限温度以及单层极限下依然保持本征磁有序，并且其宏观磁性表现出的层数和堆叠方式依赖等新奇量子特性，在自旋电子学领域展现出的极大研究潜力和应用价值。尤其是二维反铁磁材料，出色的稳定性和可扩展性，为未来低功耗自旋电子器件提供了广阔应用的前景。然而，二维反铁磁材料磁有序温度受各向异性能和自旋波调制，导致奈尔温度大多低于室温，限制其未来商业应用。

针对这个问题，安徽大学物理与光电工程学院田明亮教授团队王国鹏副教授等系统研究了二维室温反铁磁(Fe0.56Co0.44)5GeTe2 （FCGT）层数依赖的磁电性能。该工作在单层FCGT中实现了室温铁磁性和高于4层薄层中实现了室温反铁磁性。其中，单层铁磁居里温度高于包括Fe3GaTe2在内的所有机械剥离单层二维磁性材料。此外，研究团队观察到层数依赖的铁磁和反铁磁共存态。其中低温铁磁态可能来源于磁极化子，对于实现鲁棒性铁磁态提供了一种新的可能。同时，磁极化子与巡游电子相互作用，诱导了各向同性正磁阻。该研究通过研究层数依赖的二维室温反铁磁性，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。 

 FCGT中丰富物理磁性相图

相关研究成果在纳米物理领域著名期刊《纳米快报》上在线发表(DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c00472)。安徽大学王国鹏副教授、熊奕敏教授、田明亮教授和中科院强磁场中心郝宁研究员为该论文的通讯作者。安徽大学研究生陆龙玉、朱恪嘉，强磁场中心博士王庆，瑞士保罗谢勒研究所博士后段恒利为论文的共同第一作者。中国科学技术大学陆亚林教授、闫文盛教授和瑞士保罗谢勒研究所Y. Soh教授等为本论文的重要合作者。